DE102021119369A1 - LEVEL SHIFT CIRCUIT AND METHOD - Google Patents

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Abstract

Ein Schaltkreis umfasst einen Vorspannungsschaltkreis und einen Pegelverschieber. Der Vorspannungsschaltkreis weist einen ersten und einen zweiten Eingangsanschluss auf, die dafür eingerichtet sind, eine erste und eine zweite Versorgungsspannung zu empfangen, und ist dafür eingerichtet, eine Vorspannung zu generieren, die den größeren eines ersten Spannungspegels der ersten Versorgungsspannung und eines zweiten Spannungspegels der zweiten Versorgungsspannung aufweist. Der Pegelverschieber umfasst einen ersten PMOS-Transistor, der dafür eingerichtet ist, die erste Versorgungsspannung zu empfangen, und einen zweiten PMOS-Transistor, der dafür eingerichtet ist, die zweite Versorgungsspannung zu empfangen, und jeder des ersten und des zweiten PMOS-Transistors weist einen Volumenanschluss auf, der dafür eingerichtet ist, die Vorspannung zu empfangen.A switching circuit includes a bias circuit and a level shifter. The bias circuit has first and second input terminals configured to receive first and second supply voltages and configured to generate a bias voltage that is the greater of a first voltage level of the first supply voltage and a second voltage level of the second has supply voltage. The level shifter includes a first PMOS transistor configured to receive the first supply voltage and a second PMOS transistor configured to receive the second supply voltage, and each of the first and second PMOS transistors has a Volume port configured to receive the bias.

Description

HINTERGRUNDBACKGROUND

Integrierte Schaltkreise (Integrated Circuits, ICs) weisen mitunter mehrere Abschnitte auf, die unabhängig gesteuerten Stromversorgungsbereichen entsprechen. In einigen Fällen hat ein erster Stromversorgungsbereich einen ersten Versorgungsspannungspegel, und ein zweiter Stromversorgungsbereich hat einen zweiten Versorgungsspannungspegel, der sich von dem ersten Versorgungsspannungspegel unterscheidet. Signale werden zwischen diesen Abschnitten oft unter Verwendung von Pegelverschiebern ausgebreitet, die logische Pegel zwischen dem ersten und dem zweiten Versorgungsspannungspegel verschieben.Integrated circuits (ICs) sometimes have multiple sections that correspond to independently controlled power supply regions. In some cases, a first power supply range has a first supply voltage level and a second power supply range has a second supply voltage level that is different than the first supply voltage level. Signals are often propagated between these sections using level shifters that shift logic levels between the first and second supply voltage levels.

Um die logischen Pegel verschieben zu können, weisen Pegelverschieber in der Regel sowohl n-Metalloxid-Halbleiter-Transistoren (NMOS-Transistoren) als auch p-Metalloxid-Halbleiter-Transistoren (PMOS-Transistoren) auf, die sowohl im ersten als auch im zweiten Stromversorgungsbereich arbeiten.In order to be able to shift the logic levels, level shifters usually have both n-metal-oxide-semiconductor (NMOS) transistors and p-metal-oxide-semiconductor (PMOS) transistors, which are used in both the first and second power supply area work.

Figurenlistecharacter list

Aspekte der vorliegenden Offenbarung werden am besten anhand der folgenden detaillierten Beschreibung verstanden, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Figuren gelesen wird. Es ist anzumerken, dass gemäß der gängigen Praxis in der Industrie verschiedene Strukturelemente nicht maßstabsgetreu gezeichnet sind. Die Abmessungen der verschiedenen Strukturelemente können vielmehr im Interesse der Übersichtlichkeit der Besprechung nach Bedarf vergrößert oder verkleinert werden.

  • 1A und 1B sind Schaubilder eines Pegelverschiebungsschaltkreises gemäß einigen Ausführungsformen.
  • 2 ist ein Schaubild eines Pegelverschiebers gemäß einigen Ausführungsformen.
  • 3A ist eine schematische Darstellung eines Vorspannungsschaltkreises gemäß einigen Ausführungsformen.
  • 3B ist ein Schaubild eines IC-Layoutschaubildes und eines Pegelverschiebungsschaltkreises gemäß einigen Ausführungsformen.
  • 4A ist eine schematische Darstellung eines Vorspannungsschaltkreises gemäß einigen Ausführungsformen.
  • 4B ist ein Schaubild eines IC-Layoutschaubildes und eines Pegelverschiebungsschaltkreises gemäß einigen Ausführungsformen.
  • 5 ist ein Schaubild eines Verfahrens zum Betreiben eines Pegelverschiebungsschaltkreises gemäß einigen Ausführungsformen.
  • 6 ist ein Schaubild eines Verfahrens zum Generieren eines IC-Layoutschaubildes gemäß einigen Ausführungsformen.
  • 7 ist ein Schaubild eines Verfahrens zum Herstellen eines Pegelverschiebungsschaltkreises gemäß einigen Ausführungsformen.
  • 8 ist ein Blockschaubild eines IC-Layoutschaubild-Generierungssystems gemäß einigen Ausführungsformen.
  • 9 ist ein Blockdiagramm eines IC-Herstellungssystems und eines damit verbundenen IC-Herstellungsflusses gemäß einigen Ausführungsformen.
Aspects of the present disclosure are best understood from the following detailed description when read in conjunction with the accompanying figures. It should be noted that, in accordance with standard practice in the industry, various features are not drawn to scale. Rather, the dimensions of the various structural elements may be increased or decreased as needed for clarity of discussion.
  • 1A and 1B 10 are diagrams of a level shift circuit according to some embodiments.
  • 2 12 is a diagram of a level shifter according to some embodiments.
  • 3A 1 is a schematic diagram of a biasing circuit according to some embodiments.
  • 3B 12 is a diagram of an IC layout diagram and a level shift circuit according to some embodiments.
  • 4A 1 is a schematic diagram of a biasing circuit according to some embodiments.
  • 4B 12 is a diagram of an IC layout diagram and a level shift circuit according to some embodiments.
  • 5 10 is a diagram of a method of operating a level shift circuit according to some embodiments.
  • 6 12 is a diagram of a method for generating an IC layout diagram, according to some embodiments.
  • 7 10 is a diagram of a method for fabricating a level shift circuit according to some embodiments.
  • 8th 12 is a block diagram of an IC layout diagram generation system according to some embodiments.
  • 9 12 is a block diagram of an IC manufacturing system and an associated IC manufacturing flow, according to some embodiments.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION

Die folgende Offenbarung stellt viele verschiedene Ausführungsformen oder Beispiele zum Implementieren verschiedener Merkmale des hier besprochenen Gegenstandes bereit. Im Folgenden werden konkrete Beispiele für Komponenten, Werte, Operationen, Materialien, Anordnungen, oder dergleichen beschrieben, um die vorliegende Offenlegung zu vereinfachen. Diese sind natürlich nur Beispiele und dienen nicht der Einschränkung. Andere Komponenten, Werte, Operationen, Materialien, Anordnungen, oder dergleichen werden ebenfalls in Betracht gezogen. Zum Beispiel kann das Bilden eines ersten Strukturelements über oder auf einem zweiten Strukturelement in der folgenden Beschreibung Ausführungsformen umfassen, bei denen das erste und das zweite Strukturelement in direktem Kontakt gebildet sind, und kann auch Ausführungsformen umfassen, bei denen zusätzliche Strukturelemente zwischen dem ersten und dem zweiten Strukturelement gebildet sein können, dergestalt, dass das erste und das zweite Strukturelement nicht unbedingt in direktem Kontakt stehen. Darüber hinaus kann die vorliegende Offenbarung Bezugszahlen und/oder -buchstaben in den verschiedenen Beispielen wiederholen. Diese Wiederholung dient dem Zweck der Einfachheit und Klarheit und schafft nicht automatisch eine Beziehung zwischen den verschiedenen besprochenen Ausführungsformen und/oder Einrichtungen.The following disclosure provides many different embodiments or examples for implementing various features of the subject matter discussed herein. In the following, specific examples of components, values, operations, materials, configurations, or the like are described in order to simplify the present disclosure. Of course, these are only examples and are not intended to be limiting. Other components, values, operations, materials, configurations, or the like are also contemplated. For example, forming a first feature over or on a second feature in the following description may include embodiments in which the first and second features are formed in face-to-face contact, and may also include embodiments in which additional features are formed between the first and the second structural element can be formed in such a way that the first and the second structural element are not necessarily in direct contact. In addition, the present disclosure may repeat reference numbers and/or letters in the various examples. This repetition is for the purpose of simplicity and clarity and does not automatically create a relationship between the various embodiments and/or devices discussed.

Des Weiteren können räumlich relative Begriffe, wie zum Beispiel „unterhalb“, „unter“, „unterer“, „oberhalb“, „oberer“ und dergleichen, im vorliegenden Text zur Vereinfachung der Beschreibung verwendet werden, um die Beziehung eines Elements oder Merkmals zu einem oder mehreren anderen Elementen oder Merkmalen, wie in den Figuren veranschaulicht, zu beschreiben. Die räumlich relativen Begriffe sollen auch andere Ausrichtungen der Vorrichtung im Gebrauch oder Betrieb neben der in den Figuren gezeigten Ausrichtung umfassen. Die Vorrichtung kann auch anders ausgerichtet sein (um 90 Grad gedreht, oder sonstige Ausrichtungen), und die im vorliegenden Text verwendeten räumlich relativen Deskriptoren können gleichermaßen entsprechend interpretiert werden.Furthermore, spatially relative terms, such as "below,""below,""lower,""above,""upper," and the like, may be used herein for ease of description to indicate the relationship of an element or feature one or more other elements or features as illustrated in the figures. The spatially relative terms are intended to include other orientations of the Apparatus in use or operation other than in the orientation shown in the figures. The device may be otherwise oriented (rotated 90 degrees, or other orientations) and the spatially relative descriptors used herein may similarly be interpreted accordingly.

Ein Pegelverschiebungsschaltkreis weist einen Vorspannungsschaltkreis und einen Pegelverschieber auf, der einen ersten und einen zweiten PMOS-Transistor aufweist. Der erste und der zweite PMOS-Transistor sind in einer gemeinsamen n-Mulde angeordnet und dafür eingerichtet, in einem ersten bzw. einem zweiten Stromversorgungsbereich zu arbeiten. Der Vorspannungsschaltkreis ist dafür eingerichtet, die gemeinsame n-Mulde auf der Grundlage des größeren eines ersten Spannungspegels des ersten Stromversorgungsbereichs und eines zweiten Spannungspegels des zweiten Stromversorgungsbereichs vorzuspannen. Durch das Integrieren des Vorspannungsschaltkreises, der dafür eingerichtet ist, die gemeinsame n-Mulde vorzuspannen, ist der Pegelverschiebungsschaltkreis in der Lage, Latch-up-Risiken zu vermeiden, während er im Vergleich zu Ansätzen, bei denen Pegelverschieber PMOS-Transistoren aufweisen, die dafür eingerichtet sind, in separaten Stromversorgungsbereichen zu arbeiten und in separat vorgespannten n-Mulden positioniert sind, einen geringeren Platzbedarf hat.A level shift circuit includes a bias circuit and a level shifter including first and second PMOS transistors. The first and second PMOS transistors are arranged in a common n-well and are configured to operate in first and second power supply ranges, respectively. The bias circuit is configured to bias the common n-well based on the larger of a first voltage level of the first power supply region and a second voltage level of the second power supply region. By integrating the biasing circuitry designed to bias the common n-well, the level shifter circuit is able to avoid latch-up risks while compared to approaches where level shifters have PMOS transistors responsible for it configured to operate in separate power supply regions and positioned in separately biased n-wells has a smaller footprint.

1A und 1B sind Schaubilder eines Pegelverschiebungsschaltkreises 100 gemäß einigen Ausführungsformen. 1A ist eine schematische Darstellung des Pegelverschiebungsschaltkreises 100, und 1B ist eine Draufsicht auf den Pegelverschiebungsschaltkreis 100, die eine X-Richtung und eine senkrecht zu der X-Richtung verlaufende Y-Richtung aufweist. 1A and 1B 10 are diagrams of a level shifting circuit 100 according to some embodiments. 1A 12 is a schematic representation of the level shift circuit 100, and 1B 12 is a plan view of the level shift circuit 100 having an X-direction and a Y-direction perpendicular to the X-direction.

Der Pegelverschiebungsschaltkreis 100, der in einigen Ausführungsformen auch als Schaltkreis 100 oder IC 100 bezeichnet wird, ist ein IC, der dafür eingerichtet ist, in einem ersten und einem zweiten Stromversorgungsbereich (nicht bezeichnet) zu arbeiten. Der erste Stromversorgungsbereich weist eine erste Stromverteilungsstruktur auf, die einen Stromversorgungsknoten NVDD1 aufweist, der dafür eingerichtet ist, eine Versorgungsspannung VDD1 zu haben, und weist einen Referenzknoten NVSS auf, der dafür eingerichtet ist, eine Referenzspannung VSS zu haben. Der zweite Stromversorgungsbereich weist eine zweite Stromverteilungsstruktur auf, die den Referenzknoten NVSS und einen Stromversorgungsknoten NVDD2 aufweist, der dafür eingerichtet ist, eine von der Versorgungsspannung VDD1 getrennte Versorgungsspannung VDD2 zu haben.Level shifting circuit 100, also referred to as circuit 100 or IC 100 in some embodiments, is an IC configured to operate in first and second power supply ranges (not labeled). The first power supply domain includes a first power distribution structure including a power supply node NVDD1 configured to have a supply voltage VDD1 and a reference node NVSS configured to have a reference voltage VSS. The second power supply domain includes a second power distribution structure including the reference node NVSS and a power supply node NVDD2 configured to have a separate supply voltage VDD2 from the supply voltage VDD1.

Jeder des ersten und des zweiten Stromversorgungsbereichs kann in einem Einschaltmodus oder in einem Ausschaltmodus betrieben werden. Im Einschaltmodus hat die Versorgungsspannung VDD1 am Stromversorgungsknoten NVDD1 einen ersten Versorgungsspannungspegel des ersten Stromversorgungsbereichs, und die Versorgungsspannung VDD2 am Stromversorgungsknoten NVDD2 hat einen zweiten Versorgungsspannungspegel des zweiten Stromversorgungsbereichs. Im Abschaltmodus haben sowohl die Versorgungsspannung VDD1 am Stromversorgungsknoten NVDD1 als auch die Versorgungsspannung VDD2 am Stromversorgungsknoten NVDD2 einen Referenzspannungspegel, zum Beispiel einen Erdungsspannungspegel, der Referenzspannung VSS am Referenzknoten NVSS. Es wird davon ausgegangen, dass eine Spannung, zum Beispiel die Versorgungsspannung VDD1, einen bestimmten Spannungspegel, zum Beispiel den ersten Versorgungsspannungspegel, hat, indem sie einen Spannungspegel auf oder nahe dem gegebenen Spannungspegel aufweist.Each of the first and second power supply sections can be operated in an on-mode or in an off-mode. In power-on mode, supply voltage VDD1 at power supply node NVDD1 has a first supply voltage level of the first power supply range and supply voltage VDD2 at power supply node NVDD2 has a second supply voltage level of the second power supply range. In power-down mode, both supply voltage VDD1 at power supply node NVDD1 and supply voltage VDD2 at power supply node NVDD2 have a reference voltage level, for example a ground voltage level, of reference voltage VSS at reference node NVSS. A voltage, for example the supply voltage VDD1, is assumed to have a certain voltage level, for example the first supply voltage level, by having a voltage level at or close to the given voltage level.

In verschiedenen Ausführungsformen ist der erste Versorgungsspannungspegel kleiner als, gleich dem, oder größer als der zweite Versorgungsspannungspegel.In various embodiments, the first supply voltage level is less than, equal to, or greater than the second supply voltage level.

Wie in 1A dargestellt, weist der Pegelverschiebungsschaltkreis 100 einen Vorspannungsschaltkreis 110 auf, der mit einem Pegelverschieber 120 gekoppelt ist. Der Vorspannungsschaltkreis 110 hat einen Eingangsanschluss 111, der mit dem Stromversorgungsknoten NVDD1 gekoppelt ist, einen Eingangsanschluss 113, der mit dem Stromversorgungsknoten NVDD2 gekoppelt ist, einen Eingangsanschluss 115, der mit dem Referenzknoten NVSS gekoppelt ist, und einen Ausgangsanschluss 112, mit einer n-Mulde (n-well) NW gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen weist der Vorspannungsschaltkreis 110 keinen Eingangsanschluss 115 auf, der mit dem Referenzknoten NVSS gekoppelt ist.As in 1A As shown, the level shifter circuit 100 includes a bias circuit 110 coupled to a level shifter 120 . Biasing circuit 110 has an input terminal 111 coupled to power supply node NVDD1, an input terminal 113 coupled to power supply node NVDD2, an input terminal 115 coupled to reference node NVSS, and an output terminal 112, having an n-well (n-well) NW coupled. In some embodiments, the bias circuit 110 does not have an input terminal 115 coupled to the reference node NVSS.

Wie in 1B dargestellt, ist der Pegelverschiebungsschaltkreis 100 in einer Substratregion 100S positioniert, die eine n-Mulde NW aufweist. Eine Substratregion, zum Beispiel die Substratregion 100S, ist ein Teil oder die Gesamtheit eines Halbleiterwafers, zum Beispiel eines Silizium-Wafers (Si-Wafers) oder einer epitaxialen Si-Schicht, die zum Bilden eines oder mehrerer IC-Bauteile geeignet ist. In einigen Ausführungsformen weist eine Substratregion einen p-Halbleiter, zum Beispiel Si, auf, der einen oder mehrere Akzeptor-Dotanden, zum Beispiel Bor (B) oder Aluminium (Al), enthält. Eine n-Mulde, zum Beispiel eine n-Mulde NW, ist ein Abschnitt des Halbleiterwafers, der innerhalb der Substratregion positioniert ist und einen n-Halbleiter, zum Beispiel Si, enthält, der einen oder mehrere Donor-Dotanden, zum Beispiel Phosphor (P) oder Arsen (As), enthält.As in 1B As shown, the level shift circuit 100 is positioned in a substrate region 100S having an n-well NW. A substrate region, for example substrate region 100S, is part or all of a semiconductor wafer, for example a silicon (Si) wafer or an epitaxial Si layer, suitable for forming one or more IC devices. In some embodiments, a substrate region comprises a p-type semiconductor, such as Si, containing one or more acceptor dopants, such as boron (B) or aluminum (Al). An n-well, for example an n-well NW, is a portion of the semiconductor wafer that is positioned within the substrate region and has an n-semiconductor, for example Si, containing one or more donor dopants, for example phosphorus (P) or arsenic (As).

Der Pegelverschieber 120 hat einen Eingangsanschluss 121, der mit n-Mulde NW gekoppelt ist, einen Eingangsanschluss 123, einen Ausgangsanschluss 122, und ist mit jedem der Stromversorgungsknoten NVDD1 und NVDD2 und dem Referenzknoten NVSS gekoppelt.The level shifter 120 has an input terminal 121 coupled to n-well NW, an input terminal 123, an output terminal 122, and is coupled to each of the power supply nodes NVDD1 and NVDD2 and the reference node NVSS.

Zwei oder mehr Schaltkreiselemente gelten als gekoppelt, wenn eine oder mehrere direkte elektrische Verbindungen und/oder eine oder mehrere indirekte elektrische Verbindungen, die eine oder mehrere Logikvorrichtungen, zum Beispiel einen Inverter oder ein Logikgatter, zwischen den zwei oder mehr Schaltkreiselementen enthalten, bestehen. In einigen Ausführungsformen kann eine elektrische Kommunikation zwischen den zwei oder mehr gekoppelten Schaltkreiselementen durch die eine oder die mehreren Logikvorrichtungen modifiziert, zum Beispiel invertiert oder abhängig gemacht, werden.Two or more circuit elements are said to be coupled when there are one or more direct electrical connections and/or one or more indirect electrical connections involving one or more logic devices, such as an inverter or a logic gate, between the two or more circuit elements. In some embodiments, electrical communication between the two or more coupled circuit elements may be modified, eg, inverted or made dependent, by the one or more logic devices.

Der Vorspannungsschaltkreis 110 ist auf diese Weise dafür eingerichtet, an dem Eingangsanschluss 111 die Versorgungsspannung VDD1, an dem Eingangsanschluss 113 die Versorgungsspannung VDD2, und an dem Eingangsanschluss 115, falls vorhanden, die Referenzspannung VSS zu empfangen.The biasing circuit 110 is thus arranged to receive at the input terminal 111 the supply voltage VDD1, at the input terminal 113 the supply voltage VDD2, and at the input terminal 115, if present, the reference voltage VSS.

Der Vorspannungsschaltkreis 110 ist ein elektronischer Schaltkreis, der zwei oder mehr Transistoren (in den 1A und 1B nicht gezeigt) aufweist, zum Beispiel die PMOS-Transistoren P4 und P5, die unten in Bezug auf die 3A und 3B beschrieben werden, oder die PMOS-Transistoren P6-P8 und der NMOS-Transistor N4, die unten in Bezug auf die 4A und 4B besprochen werden, und dafür eingerichtet ist, eine Vorspannung VNW am Ausgangsanschluss 112 und dadurch an der n-Mulde NW auf der Grundlage des größeren des Spannungspegels der Versorgungsspannung VDD1 und des Spannungspegels der Versorgungsspannung VDD2 zu generieren.The bias circuit 110 is an electronic circuit that includes two or more transistors (in the 1A and 1B not shown), for example the PMOS transistors P4 and P5 described below with respect to FIG 3A and 3B be described, or the PMOS transistors P6-P8 and the NMOS transistor N4, which are described below in relation to FIG 4A and 4B and arranged to generate a bias voltage VNW at the output terminal 112 and thereby at the n-well NW based on the greater of the voltage level of the supply voltage VDD1 and the voltage level of the supply voltage VDD2.

In einigen Ausführungsformen ist der Vorspannungsschaltkreis 110 dafür eingerichtet, eine Vorspannung VNW zu generieren, die einen Vorspannungspegel aufweist, der gleich dem größeren des Spannungspegels der Versorgungsspannung VDD1 und des Spannungspegels der Versorgungsspannung VDD2 ist. In einigen Ausführungsformen ist der Vorspannungsschaltkreis 110 dafür eingerichtet, eine Vorspannung VNW zu generieren, die einen Vorspannungspegel aufweist, der gleich einem Bruchteil des größeren des Spannungspegels der Versorgungsspannung VDD1 und des Spannungspegels der Versorgungsspannung VDD2 ist, zum Beispiel einem Bruchteil, der dem größeren Spannungspegel, durch einen Spannungsteiler (nicht gezeigt) geteilt, entspricht.In some embodiments, the bias circuit 110 is configured to generate a bias voltage VNW having a bias level equal to the greater of the voltage level of the supply voltage VDD1 and the voltage level of the supply voltage VDD2. In some embodiments, the bias circuit 110 is configured to generate a bias voltage VNW having a bias level equal to a fraction of the greater of the voltage level of the supply voltage VDD1 and the voltage level of the supply voltage VDD2, for example a fraction that is the greater of the voltage level divided by a voltage divider (not shown).

In verschiedenen Ausführungsformen weist der Vorspannungsschaltkreis 110 einen Vorspannungsschaltkreis 300 auf, der unten mit Bezug auf die 3A und 3B besprochen wird, oder weist einen Vorspannungsschaltkreis 400 auf, der unten mit Bezug auf die 4A und 4B besprochen wird.In various embodiments, the biasing circuit 110 includes a biasing circuit 300, described below with reference to FIG 3A and 3B is discussed, or includes a bias circuit 400, which is discussed below with reference to FIG 4A and 4B is discussed.

Der Pegelverschieber 120 ist, wie oben beschrieben, dafür eingerichtet, die Versorgungsspannungen VDD1 und VDD2, die Referenzspannung VSS und die Vorspannung VNW am Eingangsanschluss 121 und ein Eingangssignal IN am Eingangsanschluss 123 zu empfangen und ein Ausgangssignal OUT am Ausgangsanschluss 122 in Reaktion auf das Eingangssignal IN zu generieren.As described above, the level shifter 120 is arranged to receive the supply voltages VDD1 and VDD2, the reference voltage VSS and the bias voltage VNW at the input terminal 121 and an input signal IN at the input terminal 123 and an output signal OUT at the output terminal 122 in response to the input signal IN to generate.

Das Eingangssignal IN ist ein elektronisches Signal, das dafür eingerichtet ist, zwischen einem logisch hohen Zustand, der dem Spannungspegel der Versorgungsspannung VDD1 entspricht, und einem logisch niedrigen Zustand, der dem Referenzspannungspegel der Referenzspannung VSS entspricht, zu variieren.The input signal IN is an electronic signal arranged to vary between a logic high state corresponding to the voltage level of the supply voltage VDD1 and a logic low state corresponding to the reference voltage level of the reference voltage VSS.

Der Pegelverschieber 120 ist ein elektronischer Schaltkreis, der mindestens einen PMOS-Transistor (in den 1A und 1B nicht gezeigt) aufweist, zum Beispiel den PMOS-Transistor P1, der unten mit Bezug auf 2 besprochen wird, der einen Source/Drain-Anschluss (S/D-Anschluss), der dafür eingerichtet ist, die Versorgungsspannung VDD1 zu empfangen, ein Gate, das dafür eingerichtet ist, das Eingangssignal IN zu empfangen, und einen Volumenanschluss, der mit der n-Mulde NW gekoppelt ist und dadurch dafür eingerichtet ist, die Vorspannung VNW zu empfangen, aufweist.The level shifter 120 is an electronic circuit that includes at least one PMOS transistor (included in the 1A and 1B not shown), for example the PMOS transistor P1 described below with reference to FIG 2 is discussed, which has a source/drain terminal (S/D terminal) arranged to receive the supply voltage VDD1, a gate arranged to receive the input signal IN, and a bulk terminal connected to the n-well NW and thereby adapted to receive the bias voltage VNW.

Ein Volumenanschluss ist ein Transistorstrukturelement, das der Substratregion oder der n-Mulde entspricht, in der der Transistor positioniert ist. Ein S/D-Anschluss ist eines von zwei Strukturelementen eines gegebenen Transistors, das Abschnitte der Substratregion oder n-Mulde aufweist, deren Dotierungstyp dem der Substratregion oder n-Mulde entgegengesetzt ist, zum Beispiel ein p-S/D-Anschluss eines PMOS-Transistors, der in einer n-Mulde positioniert ist.A bulk lead is a transistor feature that corresponds to the body region or n-well in which the transistor is located. An S/D terminal is one of two structural elements of a given transistor having portions of the body region or n-well whose doping type is opposite to that of the body region or n-well, for example a p-type S/D terminal of a PMOS transistor, which is positioned in an n-well.

Der Pegelverschieber 120 weist zwei oder mehr zusätzliche PMOS-Transistoren (in den 1A und 1B nicht gezeigt) auf, zum Beispiel die unten in Bezug auf 2 besprochenen PMOS-Transistoren P2 und P3, die jeweils einen S/D-Anschluss aufweisen, der dafür eingerichtet ist, die Versorgungsspannung VDD2 zu empfangen, und einen mit der n-Mulde NW gekoppelten Volumenanschluss aufweisen, der dafür eingerichtet ist, die Vorspannung VNW zu empfangen.The level shifter 120 has two or more additional PMOS transistors (in the 1A and 1B not shown) on, for example those relating to below 2 discussed PMOS transistors P2 and P3, each having an S / D terminal, which is adapted to the receiving supply voltage VDD2 and having a bulk terminal coupled to n-well NW configured to receive bias voltage VNW.

In einigen Ausführungsformen weist der Pegelverschieber 120 auch einen oder mehrere NMOS-Transistoren (in den 1A und 1B nicht gezeigt) auf, zum Beispiel die NMOS-Transistoren N1-N3, die unten in Bezug auf 2 besprochen werden.In some embodiments, the level shifter 120 also includes one or more NMOS transistors (in Figs 1A and 1B not shown) on, for example, the NMOS transistors N1-N3 referred to below 2 be discussed.

Der Pegelverschieber 120, der den mindestens einen PMOS-Transistor, die zwei oder mehr zusätzlichen PMOS-Transistoren und den einen oder die mehreren NMOS-Transistoren (falls vorhanden) aufweist, ist dafür eingerichtet, in Reaktion auf das Eingangssignal IN ein Ausgangssignal OUT zu generieren und zwischen dem logisch hohen Zustand, der dem Spannungspegel der Versorgungsspannung VDD2 entspricht, und dem logisch niedrigen Zustand, der dem Referenzspannungspegel der Referenzspannung VSS entspricht, zu variieren. In einigen Ausführungsformen weist der Ausgangsanschluss 122 zwei Signalpfade auf, und der Pegelverschieber 120 ist dafür eingerichtet, das Ausgangssignal OUT als ein Differenzsignal zu generieren, das komplementäre Komponenten auf den Signalpfaden aufweist, wobei jede Komponente zwischen dem logisch hohen Zustand, der dem Spannungspegel der Versorgungsspannung VDD2 entspricht, und dem logisch niedrigen Zustand, der dem Referenzspannungspegel der Referenzspannung VSS entspricht, zu variieren.The level shifter 120, which includes the at least one PMOS transistor, the two or more additional PMOS transistors, and the one or more NMOS transistors (if present), is configured to generate an output signal OUT in response to the input signal IN and vary between the logic high state corresponding to the voltage level of supply voltage VDD2 and the logic low state corresponding to the reference voltage level of reference voltage VSS. In some embodiments, the output terminal 122 has two signal paths, and the level shifter 120 is configured to generate the output signal OUT as a differential signal having complementary components on the signal paths, each component between the logic high state corresponding to the voltage level of the supply voltage corresponds to VDD2 and to vary the logic low state corresponding to the reference voltage level of the reference voltage VSS.

In einigen Ausführungsformen weist der Pegelverschieber 120 einen Pegelverschieber 200 auf, der unten in Bezug auf die 2A und 2B besprochen wird.In some embodiments, level shifter 120 includes level shifter 200, described below with respect to FIG 2A and 2 B is discussed.

Wie in 1B dargestellt, hat der Pegelverschiebungsschaltkreis 100 einen Abschnitt, der innerhalb der n-Mulde NW positioniert ist, und einen Abschnitt, der außerhalb der n-Mulde NW positioniert ist. Die PMOS-Transistoren des Vorspannungsschaltkreises 110 und des Pegelverschiebers 120 sind innerhalb der n-Mulde NW positioniert, und andere Elemente des Vorspannungsschaltkreises 110 und/oder des Pegelverschiebers 120, zum Beispiel der eine oder die mehreren NMOS-Transistoren, sind außerhalb der n-Mulde NW positioniert. In einigen Ausführungsformen weist der Pegelverschiebungsschaltkreis 100 ein oder mehrere Schaltkreiselemente (nicht gezeigt) zusätzlich zu denen, die sich in dem Vorspannungsschaltkreis 110 und dem Pegelverschieber 120 befinden, auf, die innerhalb und/oder außerhalb der n-Mulde NW positioniert sind.As in 1B As illustrated, the level shift circuit 100 has a portion positioned inside the n-well NW and a portion positioned outside the n-well NW. The PMOS transistors of the bias circuit 110 and the level shifter 120 are positioned inside the n-well NW, and other elements of the bias circuit 110 and/or the level shifter 120, for example the one or more NMOS transistors, are outside the n-well positioned NW. In some embodiments, level shifting circuit 100 includes one or more circuit elements (not shown) in addition to those found in bias circuit 110 and level shifter 120 positioned inside and/or outside of n-well NW.

Durch die oben besprochene Einrichtung weisen die PMOS-Transistoren des Pegelverschiebungsschaltkreises 100 Diodenübergänge auf, die auf p-S/D-Anschlüssen und n-Volumenanschlüssen basieren, die der n-Mulde NW entsprechen. Der Pegelverschiebungsschaltkreis 100 weist einen Vorspannungsschaltkreis 110 auf, der dafür eingerichtet ist, die n-Mulde NW vorzuspannen, indem er kontinuierlich eine Vorspannung VNW generiert, die einen oder mehrere Vorspannungspegel aufweist, die ausreichend groß sind, um eine Vorwärtsvorspannung der Diodenübergänge der PMOS-Transistoren des Pegelverschiebers 120 zu vermeiden.By the arrangement discussed above, the PMOS transistors of the level shift circuit 100 have diode junctions based on p-S/D terminals and n-bulk terminals corresponding to the n-well NW. The level shifting circuit 100 includes a bias circuit 110 configured to bias the n-well NW by continuously generating a bias voltage VNW having one or more bias levels large enough to forward bias the diode junctions of the PMOS transistors of the level shifter 120 to avoid.

Während des Betriebes, wenn sowohl der erste als auch der zweite Stromversorgungsbereich im Einschaltmodus arbeitet, generiert der Vorspannungsschaltkreis 110 eine Vorspannung VNW, die den Vorspannungspegel aufweist, auf der Grundlage der größeren der Versorgungsspannung VDD1, die den ersten Versorgungsspannungspegel aufweist, und der Versorgungsspannung VDD2, die den zweiten Versorgungsspannungspegel aufweist. Wenn der erste Stromversorgungsbereich im Einschaltmodus arbeitet und der zweite Stromversorgungsbereich im Ausschaltmodus arbeitet, so generiert der Vorspannungsschaltkreis 110 eine Vorspannung VNW, deren Vorspannungspegel gleich dem gesamten oder einem Bruchteil des ersten Versorgungsspannungspegels ist. Wenn der erste Stromversorgungsbereich im Ausschaltmodus arbeitet und der zweite Stromversorgungsbereich im Einschaltmodus arbeitet, so generiert der Vorspannungsschaltkreis 110 eine Vorspannung VNW, die den Vorspannungspegel aufweist, deren Vorspannungspegel gleich dem gesamten oder einem Bruchteil des zweiten Versorgungsspannungspegels ist.During operation, when both the first and second power supply regions operate in the on-mode, the bias circuit 110 generates a bias voltage VNW having the bias level based on the larger of the supply voltage VDD1 having the first supply voltage level and the supply voltage VDD2, which has the second supply voltage level. When the first power supply region operates in the on mode and the second power supply region operates in the off mode, the bias circuit 110 generates a bias voltage VNW whose bias level is equal to all or a fraction of the first supply voltage level. When the first power supply region operates in the off mode and the second power supply region operates in the on mode, the bias circuit 110 generates a bias voltage VNW having the bias level whose bias level is equal to all or a fraction of the second supply voltage level.

Wenn sowohl der erste als auch der zweite Stromversorgungsbereich im Energiesparmodus arbeitet, so generiert der Vorspannungsschaltkreis 110 eine Vorspannung VNW, deren Vorspannungspegel gleich dem Referenzspannungspegel ist, auf der Grundlage jeder der Versorgungsspannungen VDD1 und VDD2, die den Referenzspannungspegel haben. Weil die S/D-Anschlüsse jedes der PMOS-Transistoren des Pegelverschiebers 120 ebenfalls den Referenzspannungspegel haben, wenn jede der Versorgungsspannungen VDD1 und VDD2 den Referenzspannungspegel haben, wird eine Vorwärtsvorspannung der Flächendioden der PMOS-Transistoren vermieden.When both the first and second power supply sections operate in the power saving mode, the bias circuit 110 generates a bias voltage VNW whose bias level is equal to the reference voltage level based on each of the power supply voltages VDD1 and VDD2 that have the reference voltage level. Because the S/D terminals of each of the PMOS transistors of the level shifter 120 are also at the reference voltage level when each of the supply voltages VDD1 and VDD2 are at the reference voltage level, forward biasing of the junction diodes of the PMOS transistors is avoided.

In einigen Ausführungsformen ist die n-Mulde NW eine n-Mulde aus mehreren n-Mulden NW, die PMOS-Transistoren des Pegelverschiebungsschaltkreises 100 sind innerhalb der mehreren n-Mulden NW positioniert, und der Vorspannungsschaltkreis 110 ist dafür eingerichtet, jede n-Mulde NW der mehreren n-Mulden NW vorzuspannen, indem er, wie oben beschrieben, eine Vorspannung VNW so generiert, dass eine Vorwärtsvorspannung der Diodenübergänge der PMOS-Transistoren des Pegelverschiebers 120 vermieden wird.In some embodiments, the n-well NW is an n-well of multiple n-wells NW, the PMOS transistors of the level shift circuit 100 are positioned within the multiple n-wells NW, and the biasing circuit 110 is configured to bias each n-well NW to bias the plurality of n-wells NW, by generating a bias voltage VNW as described above so as to avoid forward biasing of the diode junctions of the PMOS transistors of the level shifter 120.

In verschiedenen Ausführungsformen wird jede der einzelnen n-Mulde NW und der mehreren n-Mulden NW, die dafür eingerichtet sind, durch die durch den Vorspannungsschaltkreis 110 generierte Vorspannung VNW vorgespannt werden, als eine gemeinsame n-Mulde des Pegelverschiebungsschaltkreises 100 bezeichnet.In various embodiments, each of the single n-well NW and the plurality of n-wells NW configured to be biased by the bias voltage VNW generated by the biasing circuit 110 is referred to as a common n-well of the level shifting circuit 100 .

In anderen Ansätzen, bei denen Pegelverschieber PMOS-Transistoren aufweisen, die dafür eingerichtet sind, in separaten Stromversorgungsbereichen zu arbeiten, und in separat vorgespannten n-Mulden positioniert sind, sind die separat vorgespannten n-Mulden auf der Grundlage der separaten Stromversorgungsbereichs-Vorspannungspegel um Mindestdistanzen voneinander beabstandet, um Latch-up-Risiken zu verringern. In Ausführungsformen, in denen die gemeinsame n-Mulde die einzelne n-Mulde NW aufweist, wird ein n-Mulden-Abstand vermieden. In Ausführungsformen, in denen die gemeinsame n-Mulde mehrere n-Mulden NW aufweist, kann der n-Mulden-Abstand im Vergleich zu den n-Mulden-Abständen in solchen anderen Ansätzen verringert werden, weil jede n-Mulde der mehreren n-Mulden NW durch dieselbe Vorspannung VNW vorgespannt wird.In other approaches where level shifters have PMOS transistors configured to operate in separate power supply domains and are positioned in separately biased n-wells, the separately biased n-wells are spaced around minimum distances based on the separate power supply domain bias levels spaced apart to reduce latch-up risks. In embodiments where the common n-well comprises the single n-well NW, n-well spacing is avoided. In embodiments where the common n-well has multiple n-wells NW, the n-well spacing may be reduced compared to the n-well spacings in such other approaches because each n-well of the multiple n-wells NW is biased by the same bias voltage VNW.

Durch die oben beschriebene Einrichtung zum Zweck des Vermeidens der Vorwärtsvorspannung von PMOS-Diodenübergängen des Pegelverschiebers 120 ist der Pegelverschiebungsschaltkreis 100, der den Vorspannungsschaltkreis 110 aufweist, in der Lage, Latch-up-Risiken zu vermeiden und gleichzeitig den Platzbedarf im Vergleich zu Ansätzen zu verringern, bei denen die Pegelverschieber PMOS-Transistoren aufweisen, die dafür eingerichtet sind, in separaten Stromversorgungsbereichen zu arbeiten und in separat vorgespannten n-Mulden positioniert zu sein.By providing the above-described arrangement for the purpose of avoiding the forward biasing of PMOS diode transitions of the level shifter 120, the level shifting circuit 100 comprising the biasing circuit 110 is able to avoid latch-up risks while reducing the area required compared to approaches , in which the level shifters comprise PMOS transistors arranged to operate in separate power supply regions and positioned in separately biased n-wells.

2 ist eine schematische Darstellung des Pegelverschiebers 200 gemäß einigen Ausführungsformen. Der Pegelverschieber 200 kann als Pegelverschieber 120 verwendet werden, wie oben in Bezug auf die 1A und 1B beschrieben. 2 12 is a schematic representation of level shifter 200 according to some embodiments. Level shifter 200 can be used as level shifter 120 as described above with respect to FIG 1A and 1B described.

Der Pegelverschieber 200 hat die Stromversorgungsknoten NVDD1 und NVDD2, den Referenzknoten NVSS, die Eingangsanschlüsse 121 und 123 und den Ausgangsanschluss 122, die als Signalpfade 122A und 122B dargestellt sind, wie oben in Bezug auf die 1A und 1B beschrieben. Der Pegelverschieber 200 ist dadurch dafür eingerichtet, die Versorgungsspannung VDD1 am Stromversorgungsknoten NVDD1, die Versorgungsspannung VDD2 am Stromversorgungsknoten NVDD2, die Referenzspannung VSS am Referenzknoten NVSS, die Vorspannung VNW am Eingangsanschluss 121 und das Signal IN am Eingangsanschluss 123 zu empfangen, wie jeweils oben in Bezug auf die 1A und 1B beschrieben.Level shifter 200 has power supply nodes NVDD1 and NVDD2, reference node NVSS, input terminals 121 and 123, and output terminal 122 shown as signal paths 122A and 122B, as above with respect to FIG 1A and 1B described. The level shifter 200 is thereby configured to receive the supply voltage VDD1 at the power supply node NVDD1, the supply voltage VDD2 at the power supply node NVDD2, the reference voltage VSS at the reference node NVSS, the bias voltage VNW at the input terminal 121 and the signal IN at the input terminal 123, each as related above on the 1A and 1B described.

Der Pegelverschieber 200 weist auch PMOS-Transistoren P1-P3, NMOS-Transistoren N1-N3 und einen Knoten ND1 auf. Der PMOS-Transistor P1, der Knoten ND1 und der NMOS-Transistor N1 sind zwischen den Stromversorgungsknoten NVDD1 und den Referenzknoten NVSS in Reihe geschaltet, und die Gates des PMOS-Transistors P1 und des NMOS-Transistors N1 sind miteinander und mit dem Eingangsanschluss 123 gekoppelt. Der PMOS-Transistor P1 und der NMOS-Transistor N1 sind dadurch als ein Inverter ausgelegt, die dafür eingerichtet sind, während des Betriebes das am Eingangsanschluss 123 empfangene Signal IN zu invertieren und das invertierte Signal IN am Knoten ND1 ausgeben.Level shifter 200 also includes PMOS transistors P1-P3, NMOS transistors N1-N3, and node ND1. The PMOS transistor P1, the node ND1 and the NMOS transistor N1 are connected in series between the power supply node NVDD1 and the reference node NVSS, and the gates of the PMOS transistor P1 and the NMOS transistor N1 are coupled to each other and to the input terminal 123 . The PMOS transistor P1 and the NMOS transistor N1 are thereby configured as an inverter configured to invert the signal IN received at the input terminal 123 and output the inverted signal IN at the node ND1 during operation.

Der PMOS-Transistor P2, der Signalpfad 122A und der NMOS-Transistor N2 sind zwischen dem Stromversorgungsknoten NVDD2 und dem Referenzknoten NVSS in Reihe geschaltet, ein Gate des PMOS-Transistors P2 ist mit dem Signalpfad 122B gekoppelt, und ein Gate des NMOS-Transistors N2 ist mit dem Knoten ND1 gekoppelt. Der PMOS-Transistor P3, der Signalpfad 122B und der NMOS-Transistor N3 sind zwischen dem Stromversorgungsknoten NVDD2 und dem Referenzknoten NVSS in Reihe geschaltet, ein Gate des PMOS-Transistors P3 ist mit dem Signalpfad 122A gekoppelt, und ein Gate des NMOS-Transistors N3 ist mit dem Eingangsanschluss 123 gekoppelt.PMOS transistor P2, signal path 122A and NMOS transistor N2 are connected in series between power supply node NVDD2 and reference node NVSS, a gate of PMOS transistor P2 is coupled to signal path 122B, and a gate of NMOS transistor N2 is coupled to node ND1. PMOS transistor P3, signal path 122B and NMOS transistor N3 are connected in series between power supply node NVDD2 and reference node NVSS, a gate of PMOS transistor P3 is coupled to signal path 122A, and a gate of NMOS transistor N3 is coupled to the input port 123 .

Die PMOS-Transistoren P2 und P3 und die NMOS-Transistoren N2 und N3 sind dadurch dafür eingerichtet, während des Betriebes das Eingangssignal IN am Eingangsanschluss 123 und das invertierte Eingangssignal IN am Knoten ND1 zu empfangen und das Ausgangssignal OUT als komplementäre Komponenten OUTA auf dem Signalpfad 122A und OUTB auf dem Signalpfad 122B zu generieren, wie oben mit Bezug auf die 1A und 1B beschrieben.The PMOS transistors P2 and P3 and the NMOS transistors N2 and N3 are thereby arranged to receive, during operation, the input signal IN at input terminal 123 and the inverted input signal IN at node ND1 and the output signal OUT as complementary components OUTA on the signal path 122A and OUTB on the signal path 122B, as above with reference to FIG 1A and 1B described.

Ein Volumenanschluss jedes der PMOS-Transistoren P1-P3 ist mit dem Eingangsanschluss 121 gekoppelt und dadurch dafür eingerichtet, eine Vorspannung VNW zu empfangen. In verschiedenen Ausführungsformen sind die Volumenanschlüsse der PMOS-Transistoren P1-P3 mit einem selben Eingangsanschluss 121 gekoppelt, der mit einer einzelnen n-Mulde NW gekoppelt ist, und sind dadurch dafür eingerichtet, die Vorspannung VNW zu empfangen, oder sie sind mit mehreren Eingangsanschlüssen 121 gekoppelt, die mit mehreren n-Mulden NW gekoppelt sind, und sind dadurch dafür eingerichtet, die Vorspannung VNW zu empfangen.A bulk terminal of each of the PMOS transistors P1-P3 is coupled to the input terminal 121 and thereby configured to receive a bias voltage VNW. In various embodiments, the bulk terminals of the PMOS transistors P1-P3 are coupled to a same input terminal 121, which is coupled to a single n-well NW, and are thereby arranged to receive the bias voltage VNW, or they are to multiple input terminals 121 coupled with multiple n-wells NW are coupled and are thereby arranged to receive the bias voltage VNW.

Ein Volumenanschluss jedes der NMOS-Transistoren N1-N3 ist mit dem Referenzknoten NVSS gekoppelt und ist dadurch dafür eingerichtet, die Referenzspannung VSS zu empfangen.A bulk terminal of each of the NMOS transistors N1-N3 is coupled to the reference node NVSS and is thereby configured to receive the reference voltage VSS.

Durch die oben besprochene Einrichtung hat der Pegelverschieber 200 Eigenschaften gemäß denen, die oben in Bezug auf den Pegelverschieber 120 besprochen wurden, dergestalt, dass der Schaltkreis 100, der den Pegelverschieber 200 aufweist, in der Lage ist, die oben in Bezug auf die 1A und 1B besprochenen Vorteile zu realisieren.By the arrangement discussed above, the level shifter 200 has characteristics in accordance with those discussed above in relation to the level shifter 120 such that the circuit 100 comprising the level shifter 200 is capable of the above in relation to the 1A and 1B achieve the benefits discussed.

3A und 4A sind schematische Darstellungen jeweiliger Vorspannungsschaltkreise 300 und 400 gemäß einigen Ausführungsformen. Jeder der Vorspannungsschaltkreise 300 und 400 kann als Vorspannungsschaltkreis 110 verwendet werden, der oben in Bezug auf die 1A und 1B beschrieben wurde. 3A and 4A 10 are schematic representations of respective biasing circuits 300 and 400 according to some embodiments. Any of the bias circuits 300 and 400 can be used as the bias circuit 110 described above with respect to FIG 1A and 1B was described.

3B ist ein Schaubild eines IC-Layoutschaubildes 100A und einer entsprechenden Ausführungsform des Pegelverschiebungsschaltkreises 100, der oben in Bezug auf die 1A und 1B besprochen wurde, der den Pegelverschieber 200, der oben in Bezug auf 2 besprochen wurde, und den Vorspannungsschaltkreis 300 aufweist, gemäß einigen Ausführungsformen. 4B ist ein Schaubild eines IC-Layoutschaubildes 100B und einer entsprechenden Ausführungsform des Pegelverschiebungsschaltkreises 100, der einen Pegelverschieber 200 und Vorspannungsschaltkreis 400 aufweist, gemäß einigen Ausführungsformen. 3B und 4B zeigen Draufsichten des Pegelverschiebungsschaltkreises 100 und jeweilige IC-Layoutschaubilder 100A und 100B, die jeweils n-Mulden NW aufweisen, die in der Substratregion 100S und in der X- und derY-Richtung positioniert sind, die jeweils oben in Bezug auf 1B besprochen wurden. 3B FIG. 12 is a diagram of an IC layout diagram 100A and a corresponding embodiment of the level shifting circuit 100 described above with respect to FIG 1A and 1B has been discussed, of the level shifter 200 discussed above with respect to 2 was discussed, and includes the biasing circuit 300, according to some embodiments. 4B 10 is a diagram of an IC layout diagram 100B and a corresponding embodiment of level shifting circuit 100 including level shifter 200 and biasing circuit 400, according to some embodiments. 3B and 4B 12 show plan views of the level shift circuit 100 and respective IC layout diagrams 100A and 100B each having n-wells NW positioned in the substrate region 100S and in the X and Y directions, respectively, referenced above with respect to FIG 1B were discussed.

Jedes der IC-Layoutschaubilder 100A und 100B ist ein nicht-einschränkendes Beispiel eines IC-Layoutschaubildes, das durch Ausführen eines Teils oder der Gesamtheit eines Verfahrens 600 generiert wird, das unten in Bezug auf 6 besprochen wird, und jede entsprechende Ausführungsform des Pegelverschiebungsschaltkreises 100 ist ein nicht-einschränkendes Beispiel einer IC-Struktur, die auf der Grundlage des IC-Layoutschaubildes 100A oder 100B durch Ausführen eines Teils oder der Gesamtheit eines Verfahrens 700 hergestellt wird, das unten in Bezug auf 7 besprochen wird.Each of the IC layout diagrams 100A and 100B is a non-limiting example of an IC layout diagram generated by performing part or all of a method 600 described below with respect to FIG 6 is discussed, and each corresponding embodiment of the level shifting circuit 100 is a non-limiting example of an IC structure that is manufactured based on the IC layout diagram 100A or 100B by performing part or all of a method 700, which is described below with reference to FIG 7 is discussed.

Die Schaubilder der 3B und 4B sind zum Zweck der Veranschaulichung vereinfacht. 3B und 4B zeigen Ansichten des IC-Layoutschaubildes 100A oder 100B und des Pegelverschiebungsschaltkreises 100 mit verschiedenen Strukturelementen, die zum Zweck der Vereinfachung der folgenden Besprechung hinzugefügt oder weggelassen werden. In verschiedenen Ausführungsformen weisen ein oder mehrere der IC-Layoutschaubilder 100A oder 100B oder des Pegelverschiebungsschaltkreises 100 zusätzlich zu den in den 3B und 4B gezeigten Elementen ein oder mehrere Elemente auf, die Metall-Interconnects, Kontakten, Durchkontaktierungen, Gate-Strukturen, S/D-Strukturen oder anderen Transistorelementen, Mulden, Isolationsstrukturen oder dergleichen entsprechen.The diagrams of 3B and 4B are simplified for the purpose of illustration. 3B and 4B 12 show views of the IC layout diagram 100A or 100B and the level shift circuit 100 with various structural elements added or omitted for the purpose of simplifying the following discussion. In various embodiments, one or more of the IC layout diagrams 100A or 100B or the level shifting circuit 100 in addition to those shown in FIGS 3B and 4B elements shown include one or more elements corresponding to metal interconnects, contacts, vias, gate structures, S/D structures, or other transistor elements, wells, isolation structures, or the like.

Der Vorspannungsschaltkreis 300 weist die Stromversorgungsknoten NVDD1 und NVDD2 und dem Ausgangsanschluss 112 auf und ist dadurch dafür eingerichtet, die Versorgungsspannung VDD1 am Stromversorgungsknoten NVDD1 und die Versorgungsspannung VDD2 am Stromversorgungsknoten NVDD2 zu empfangen, die jeweils oben in Bezug auf die 1A und 1B besprochen wurden.The bias circuit 300 comprises the power supply nodes NVDD1 and NVDD2 and the output terminal 112 and is thereby configured to receive the supply voltage VDD1 at the power supply node NVDD1 and the supply voltage VDD2 at the power supply node NVDD2, respectively, which are described above in relation to the 1A and 1B were discussed.

Der Vorspannungsschaltkreis 300 weist außerdem PMOS-Transistoren P4 und P5 auf. Der PMOS-Transistor P4 ist zwischen dem Stromversorgungsknoten NVDD1 und dem Ausgangsanschluss 112 gekoppelt, ein Gate des Transistors P4 ist mit dem Stromversorgungsknoten NVDD2 gekoppelt, und ein Volumenanschluss des Transistors P4 ist mit dem Ausgangsanschluss 112 gekoppelt. Der PMOS-Transistor P5 ist zwischen dem Stromversorgungsknoten NVDD2 und dem Ausgangsanschluss 112 gekoppelt, ein Gate des Transistors P5 ist mit dem Stromversorgungsknoten NVDD1 gekoppelt, und ein Volumenanschluss des Transistors P5 ist mit dem Ausgangsanschluss 112 gekoppelt.The bias circuit 300 also includes PMOS transistors P4 and P5. PMOS transistor P4 is coupled between power supply node NVDD1 and output terminal 112 , a gate of transistor P4 is coupled to power supply node NVDD2 , and a bulk terminal of transistor P4 is coupled to output terminal 112 . PMOS transistor P5 is coupled between power supply node NVDD2 and output terminal 112 , a gate of transistor P5 is coupled to power supply node NVDD1 , and a bulk terminal of transistor P5 is coupled to output terminal 112 .

Die PMOS-Transistoren P4 und P5 sind dadurch als kreuzgekoppelte PMOS-Transistoren ausgelegt, bei denen sowohl ein erster S/D-Anschluss des PMOS-Transistors P4 als auch das Gate des PMOS-Transistors P5 dafür eingerichtet sind, eine Versorgungsspannung VDD1 zu empfangen, und sowohl ein erster S/D-Anschluss des PMOS-Transistors P5 als auch das Gate des PMOS-Transistors P4 dafür eingerichtet sind, eine Versorgungsspannung VDD2 zu empfangen.The PMOS transistors P4 and P5 are thus designed as cross-coupled PMOS transistors in which both a first S/D connection of the PMOS transistor P4 and the gate of the PMOS transistor P5 are set up to receive a supply voltage VDD1, and both a first S/D terminal of the PMOS transistor P5 and the gate of the PMOS transistor P4 are arranged to receive a supply voltage VDD2.

Die zweiten S/D-Anschlüsse der PMOS-Transistoren P4 und P5 sind miteinander und mit dem Ausgangsanschluss 112 gekoppelt. In einigen Ausführungsformen sind die zweiten S/D-Anschlüsse der PMOS-Transistoren P4 und P5 ein selber S/D-Anschluss, der durch die PMOS-Transistoren P4 und P5 gemeinsam genutzt wird. In einigen Ausführungsformen entspricht der Ausgangsanschluss 112 der n-Mulde NW, in der die PMOS-Transistoren P4 und P5 positioniert sind.The second S/D terminals of the PMOS transistors P4 and P5 are coupled to each other and to the output terminal 112 . In some embodiments, the second S/D terminals of PMOS transistors P4 and P5 are a same S/D terminal shared by PMOS transistors P4 and P5. In some embodiments, the output corresponds to an terminal 112 of the n-well NW in which the PMOS transistors P4 and P5 are positioned.

In einigen Ausführungsformen ist, wenn sowohl der erste als auch der zweite Stromversorgungsbereich im Einschaltmodus arbeiten, der erste Versorgungsspannungspegel der Versorgungsspannung VDD1 um eine Größenordnung, die größer als eine Schwellenspannung des PMOS-Transistors P4 ist, größer als der zweite Versorgungsspannungspegel der Versorgungsspannung VDD2. Wenn der erste Stromversorgungsbereich im Einschaltmodus arbeitet und der zweite Stromversorgungsbereich im Ausschaltmodus arbeitet, so ist der erste Versorgungsspannungspegel der Versorgungsspannung VDD1 um eine Größenordnung, die größer als die Schwellenspannung des PMOS-Transistors P4 ist, größer als der Referenzspannungspegel der Versorgungsspannung VDD2. In solchen Ausführungsformen ist, wenn der erste Stromversorgungsbereich im Einschaltmodus arbeitet, der Vorspannungsschaltkreis 300 dadurch so eingerichtet, dass - unabhängig vom Einschalt- oder Ausschaltmodus des zweiten Stromversorgungsbereichs - der PMOS-Transistor P4 eingeschaltet wird und der PMOS-Transistor P5 ausgeschaltet wird.In some embodiments, when both the first and second power supply regions operate in on-mode, the first supply voltage level of supply voltage VDD1 is greater than the second supply voltage level of supply voltage VDD2 by an order of magnitude greater than a threshold voltage of PMOS transistor P4. When the first power supply region operates in the on mode and the second power supply region operates in the off mode, the first supply voltage level of the supply voltage VDD1 is greater than the reference voltage level of the supply voltage VDD2 by an order of magnitude greater than the threshold voltage of the PMOS transistor P4. In such embodiments, when the first power supply region is operating in the on-mode, the bias circuit 300 is configured such that the PMOS transistor P4 is turned on and the PMOS transistor P5 is turned off, regardless of the on or off mode of the second power supply region.

In einigen Ausführungsformen ist, wenn sowohl der erste als auch der zweite Stromversorgungsbereich im Einschaltmodus arbeiten, der zweite Versorgungsspannungspegel der Versorgungsspannung VDD2 um eine Größenordnung, die größer als eine Schwellenspannung des PMOS-Transistors P5 ist, größer als der erste Versorgungsspannungspegel der Versorgungsspannung VDD1. Wenn der zweite Stromversorgungsbereich im Einschaltmodus arbeitet und der erste Stromversorgungsbereich im Ausschaltmodus arbeitet, so ist der zweite Versorgungsspannungspegel der Versorgungsspannung VDD2 um eine Größenordnung, die größer als die Schwellenspannung des PMOS-Transistors P5 ist, größer als der Referenzspannungspegel der Versorgungsspannung VDD1. In solchen Ausführungsformen ist, wenn der zweite Stromversorgungsbereich im Einschaltmodus arbeitet, der Vorspannungsschaltkreis 300 dadurch so eingerichtet, dass - unabhängig vom Einschalt- oder Ausschaltmodus des ersten Stromversorgungsbereichs - der PMOS-Transistor P5 eingeschaltet wird und der PMOS-Transistor P4 ausgeschaltet wird.In some embodiments, when both the first and second power supply regions operate in on-mode, the second supply voltage level of supply voltage VDD2 is greater than the first supply voltage level of supply voltage VDD1 by an order of magnitude greater than a threshold voltage of PMOS transistor P5. When the second power supply region operates in the on mode and the first power supply region operates in the off mode, the second supply voltage level of the supply voltage VDD2 is greater than the reference voltage level of the supply voltage VDD1 by an order of magnitude greater than the threshold voltage of the PMOS transistor P5. In such embodiments, when the second power supply region operates in the on-mode, the bias circuit 300 is configured such that the PMOS transistor P5 turns on and the PMOS transistor P4 turns off, regardless of the on or off mode of the first power supply region.

Weil ein S/D-Anschluss des PMOS-Transistors P4 mit dem Ausgangsanschluss 112 gekoppelt ist, koppelt die Kombination aus dem Einschalten des PMOS-Transistors P4 und dem Ausschalten des PMOS-Transistors P5 den Ausgangsanschluss 112 mit dem Stromversorgungsknoten NVDD1, wodurch eine Vorspannung VNW am Ausgangsanschluss 112 generiert wird, die den ersten Versorgungsspannungspegel der Versorgungsspannung VDD1 hat. Weil ein S/D-Anschluss des PMOS-Transistors P5 mit dem Ausgangsanschluss 112 gekoppelt ist, koppelt die Kombination aus dem Einschalten des PMOS-Transistors P5 und dem Ausschalten des PMOS-Transistors P4 den Ausgangsanschluss 112 mit dem Stromversorgungsknoten NVDD2, wodurch eine Vorspannung VNW am Ausgangsanschluss 112 generiert wird, die den zweiten Versorgungsspannungspegel der Versorgungsspannung VDD2 hat.Because an S/D terminal of PMOS transistor P4 is coupled to output terminal 112, the combination of PMOS transistor P4 turning on and PMOS transistor P5 turning off couples output terminal 112 to power supply node NVDD1, thereby biasing voltage VNW is generated at the output terminal 112, which has the first supply voltage level of the supply voltage VDD1. Because an S/D terminal of PMOS transistor P5 is coupled to output terminal 112, the combination of PMOS transistor P5 turning on and PMOS transistor P4 turning off couples output terminal 112 to power supply node NVDD2, thereby biasing voltage VNW is generated at the output terminal 112, which has the second supply voltage level of the supply voltage VDD2.

In jeder der oben besprochenen Ausführungsformen ist der Vorspannungsschaltkreis 300 dadurch so eingerichtet, dass, wenn der erste Stromversorgungsbereich im Ausschaltmodus arbeitet, der Vorspannungsschaltkreis 300 eine Vorspannung VNW am Ausgangsanschluss 112 generiert, die den Spannungspegel der Versorgungsspannung VDD2 aufweist, und wenn der zweite Stromversorgungsbereich im Ausschaltmodus arbeitet, der Vorspannungsschaltkreis 300 eine Vorspannung VNW am Ausgangsanschluss 112 generiert, die den Spannungspegel der Versorgungsspannung VDD1 aufweist. Wenn sowohl der erste als auch der zweite Stromversorgungsbereich im Ausschaltmodus arbeiten, so ist der Vorspannungsschaltkreis 300 dadurch dafür eingerichtet, eine Vorspannung VNW am Ausgangsanschluss 112 zu generieren, die den Referenzspannungspegel jeder der Versorgungsspannungen VDD1 und VDD2 aufweist.In each of the embodiments discussed above, the biasing circuit 300 is configured such that when the first power supply domain is operating in the off mode, the biasing circuit 300 generates a bias voltage VNW at the output terminal 112 having the voltage level of the supply voltage VDD2 and when the second power supply domain is in the off mode operates, the biasing circuit 300 generates a bias voltage VNW at the output terminal 112 having the voltage level of the supply voltage VDD1. When both the first and second power supply domains operate in the off mode, the bias circuit 300 is thereby configured to generate a bias voltage VNW at the output terminal 112 that has the reference voltage level of each of the supply voltages VDD1 and VDD2.

In der in 3B dargestellten Ausführungsform ist jeder der PMOS-Transistoren P1-P3 des Pegelverschiebers 200 und der PMOS-Transistoren P4 und P5 des Vorspannungsschaltkreises 300 in der n-Mulde NW positioniert, und jeder der NMOS-Transistoren N1-N3 des Pegelverschiebers 200 ist in der Substratregion 100S außerhalb der n-Mulde NW positioniert.in the in 3B In the illustrated embodiment, each of the PMOS transistors P1-P3 of the level shifter 200 and the PMOS transistors P4 and P5 of the bias circuit 300 is positioned in the n-well NW, and each of the NMOS transistors N1-N3 of the level shifter 200 is in the substrate region 100S positioned outside the n-well NW.

Ein n-Mulde, zum Beispiel die n-Mulde NW, bezieht sich sowohl auf eine Region in einem IC-Layoutschaubild, zum Beispiel dem IC-Layoutschaubild 100A, als auch auf den Abschnitt des Halbleiterwafers, der innerhalb der Substratregion positioniert ist, die oben in Bezug auf 1B besprochen wurde und mindestens teilweise durch die IC-Layout-Region definiert wird, die in einem Herstellungsprozess enthalten ist.An n-well, for example n-well NW, refers both to a region in an IC layout diagram, for example IC layout diagram 100A, and to that portion of the semiconductor wafer positioned within the substrate region shown above in relation to 1B and is defined at least in part by the IC layout region involved in a manufacturing process.

Ein Transistor, zum Beispiel ein PMOS-Transistor P1-P5 oder ein NMOS-Transistor N1-N3, bezieht sich sowohl auf mehrere Bereiche in dem IC-Layoutschaubild als auch auf ein IC-Bauteil, das mindestens teilweise durch die mehreren IC-Layout-Regionen definiert wird, die in dem Herstellungsprozess enthalten sind. In der in 3B dargestellten Ausführungsform hat ein Transistor eine aktive Region AR, eine oder mehrere Gate-Regionen GR und eine oder mehrere leitfähige Regionen CR, wobei eine repräsentative Teilmenge in Bezug auf den NMOS-Transistor N1 bezeichnet ist.A transistor, for example a PMOS transistor P1-P5 or an NMOS transistor N1-N3, refers both to a plurality of regions in the IC layout diagram and to an IC device defined at least in part by the plurality of IC layout diagrams. Regions are defined that are included in the manufacturing process. in the in 3B illustrated embodiment, a transistor has an active region AR, one or more gate regions GR and one or more conductive regions CR, wherein a representative subset is labeled with respect to the NMOS transistor N1.

Eine aktive Region, zum Beispiel eine aktive Region AR, bezieht sich sowohl auf eine Region in dem IC-Layoutschaubild als auch auf eine resultierende Struktur, die mindestens teilweise durch die Region definiert wird, die in dem Herstellungsprozess enthalten ist. Die Struktur ist ein zusammenhängendes Volumen aus einer oder mehreren Schichten aus einem oder mehreren Halbleitermaterialien, die entweder eine n- oder eine p-Dotierung haben. In verschiedenen Ausführungsformen enthält eine Struktur einer aktiven Region eines oder mehrere von Si, Silizium-Germanium (SiGe), Siliziumcarbid (SiC), B, P, As, Al, Gallium (Ga) oder ein anderes geeignetes Material. In einigen Ausführungsformen weist eine Struktur einer aktiven Region eine einzelne Monoschicht oder mehrere Monoschichten aus einem gegebenen Material auf.An active region, for example an active region AR, refers both to a region in the IC layout diagram and to a resulting structure defined at least in part by the region involved in the manufacturing process. The structure is a contiguous volume of one or more layers of one or more semiconductor materials that are either n- or p-doped. In various embodiments, an active region structure includes one or more of Si, silicon germanium (SiGe), silicon carbide (SiC), B, P, As, Al, gallium (Ga), or other suitable material. In some embodiments, an active region structure comprises a single monolayer or multiple monolayers of a given material.

In verschiedenen Ausführungsformen weist eine Struktur einer aktiven Region einen oder mehrere Abschnitte auf, die in einem oder mehreren von einem Planartransistor, einem Finnen-Feldeffekt-Transistor (FinFET) oder einem Gate-All-Around-Transistor (GAA-Transistor) enthalten sind, und/oder weist eine oder mehrere S/D-Strukturen (nicht gezeigt) auf. In einigen Ausführungsformen ist eine Struktur einer aktiven Region von anderen Elementen in einer Halbleitersubstratregion durch eine oder mehrere Isolationsstrukturen (nicht gezeigt), zum Beispiel eine oder mehrere Flachgrabenisolationsstrukturen (Shallow Trench Isolation, STI) elektrisch isoliert.In various embodiments, an active region structure includes one or more sections comprised in one or more of a planar transistor, a fin field effect transistor (FinFET), or a gate all-around transistor (GAA transistor). and/or has one or more S/D structures (not shown). In some embodiments, an active region structure is electrically isolated from other elements in a semiconductor substrate region by one or more isolation structures (not shown), for example one or more Shallow Trench Isolation (STI) structures.

Ein Gate-Region, zum Beispiel eine Gate-Region GR, bezieht sich sowohl auf eine Region in dem IC-Layoutschaubild als auch auf eine resultierende Struktur, die mindestens teilweise durch die Region definiert wird, die in dem Herstellungsprozess enthalten ist. Eine Gate-Regionsstruktur ist ein Volumen, das über dem Halbleitersubstrat und der aktiven Region liegt und ein oder mehrere leitfähige Materialien enthält, die im Wesentlichen von einer oder mehreren dielektrischen Schichten (nicht gezeigt) umgeben sind, die ein oder mehrere dielektrische Materialien enthalten, die dafür eingerichtet sind, das eine oder die mehreren leitfähigen Materialien von darüber liegenden, darunter liegenden und/oder benachbarten Strukturen, zum Beispiel der aktiven Region AR, elektrisch zu isolieren.A gate region, for example a gate region GR, refers both to a region in the IC layout diagram and to a resulting structure defined at least in part by the region involved in the manufacturing process. A gate region structure is a volume overlying the semiconductor substrate and the active region and containing one or more conductive materials substantially surrounded by one or more dielectric layers (not shown) containing one or more dielectric materials that configured to electrically isolate the one or more conductive materials from overlying, underlying, and/or adjacent structures, for example, the active region AR.

Zu leitfähigen Materialien gehören eines oder mehrere von Polysilizium, Al, Kupfer (Cu), Wolfram (W), Kobalt (Co), Ruthenium (Ru) oder ein oder mehrere andere Metalle und/oder ein oder mehrere andere geeignete Materialien. Zu dielektrischen Materialien gehören eines oder mehrere von Siliziumdioxid (SiO2), Siliziumnitrid (Si3N4) und/oder einem dielektrischen Material, zum Beispiel einem dielektrischen Material, das einen hohem k-Wert von mehr als 3,8 oder 7,0 aufweist, wie zum Beispiel Aluminiumoxid (Al2O3), Hafniumoxid (HfO2), Tantalpentoxid (Ta2O5) oder Titanoxid (TiO2), oder ein anderes geeignetes Material.Conductive materials include one or more of polysilicon, Al, copper (Cu), tungsten (W), cobalt (Co), ruthenium (Ru), or one or more other metals, and/or one or more other suitable materials. Dielectric materials include one or more of silicon dioxide (SiO 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), and/or a dielectric material, for example a dielectric material having a high k greater than 3.8 or 7.0 such as aluminum oxide (Al 2 O 3 ), hafnium oxide (HfO 2 ), tantalum pentoxide (Ta 2 O 5 ) or titanium oxide (TiO 2 ), or other suitable material.

In einigen Fällen entspricht eine Stelle, an der eine Gate-Region eine aktive Region in dem IC-Layoutschaubild schneidet, einem Transistor in der IC-Struktur, die einige oder alle von Abschnitten der entsprechenden Gate-Struktur, einen Teil oder die Gesamtheit der entsprechenden aktiven Region, die teilweise von der entsprechenden Gate-Struktur umgeben ist und/oder an die entsprechende Gate-Struktur grenzt, sowie S/D-Strukturen in und/oder auf der entsprechenden aktiven Region und neben der entsprechenden Gate-Struktur aufweist. In anderen Fällen schneidet eine Gate-Region eine aktive Region an einer Stelle, die keinem Transistor entspricht, und die entsprechende Gate-Struktur oder ein Abschnitt davon wird in einigen Ausführungsformen als eine Dummy-Gate-Struktur bezeichnet.In some cases, a location where a gate region intersects an active region in the IC layout diagram corresponds to a transistor in the IC structure that some or all of portions of the corresponding gate structure, part or all of the corresponding active region partially surrounded by and/or bordering the respective gate structure, as well as S/D structures in and/or on the respective active region and adjacent to the respective gate structure. In other cases, a gate region intersects an active region at a location that does not correspond to a transistor, and the corresponding gate structure or a portion thereof is referred to as a dummy gate structure in some embodiments.

Eine leitfähige Region, zum Beispiel eine leitfähige Region CR, bezieht sich sowohl auf eine Region in dem IC-Layoutschaubild als auch auf eine resultierende Struktur, die mindestens teilweise durch die Region definiert wird, die in dem Herstellungsprozess enthalten ist. Eine Struktur einer leitfähigen Region, die in einigen Ausführungsformen auch als ein leitfähiges Segment, eine Leitung oder eine Durchkontaktierung bezeichnet wird, ist ein oder mehrere Abschnitte einer oder mehrerer entsprechender Schichten, die ein oder mehrere leitfähige Materialien enthalten, die geeignet sind, eine elektrische Verbindung mit geringem Widerstand zwischen Elementen einer IC-Struktur herzustellen, das heißt, ein Widerstandspegel unterhalb einer zuvor festgelegten Schwelle, die einem oder mehreren Toleranzpegeln einer widerstandsbedingten Auswirkung auf die Schaltkreisleistung entspricht. In einigen Ausführungsformen bezieht sich eine leitfähige Region auf mehrere leitfähige Regionen in dem IC-Layoutschaubild und entsprechende mehrere resultierende Strukturen, zum Beispiel ein leitfähiges Segment und eine Durchkontaktierung.A conductive region, for example a conductive region CR, refers both to a region in the IC layout diagram and to a resulting structure defined at least in part by the region involved in the manufacturing process. A conductive region structure, also referred to as a conductive segment, line, or via in some embodiments, is one or more portions of one or more corresponding layers that include one or more conductive materials suitable for electrical connection to establish a low resistance between elements of an IC structure, that is, a resistance level below a predetermined threshold corresponding to one or more tolerance levels of a resistance-related effect on circuit performance. In some embodiments, a conductive region refers to multiple conductive regions in the IC layout diagram and corresponding multiple resulting structures, for example, a conductive segment and a via.

In einigen Ausführungsformen entsprechen eine oder mehrere leitfähige Regionen einem Knoten, zum Beispiel einem oder mehreren des Referenzknotens NVSS und der Stromversorgungsknoten NVDD1 oder NVDD2, die oben in Bezug auf die 1A-2 besprochen wurden, und der Stromversorgungsknoten NVDDA oder NVDDB, die unten in Bezug auf die 4A und 4B besprochen werden. In einigen Ausführungsformen entsprechen eine oder mehrere leitfähige Regionen einem oder mehreren Abschnitten einer Stromverteilungsstruktur, zum Beispiel einer Stromverteilungsstruktur eines Stromversorgungsbereichs, wie oben in Bezug auf die 1A und 1B besprochen wurde.In some embodiments, one or more conductive regions correspond to a node, for example one or more of the reference node NVSS and the power supply node NVDD1 or NVDD2 described above with respect to FIG 1A-2 were discussed, and the power supply node NVDDA or NVDDB, which are discussed below in relation to the 4A and 4B be discussed. In some embodiments, one or more conductive regions correspond to one or more portions of a power distribution structure, for example a power distribution structure of a power supply area as above in relation to FIG 1A and 1B was discussed.

In der in 3B dargestellten Ausführungsform enthält das IC-Layoutschaubild 100A die n-Mulde NW, aktive Regionen AR, Gate-Regionen GR und leitfähigen Regionen CR, die dadurch so angeordnet sind, dass sie mindestens teilweise die PMOS-Transistoren P1-P3 und die NMOS-Transistoren N1-N3 definieren, die gemäß dem Pegelverschieber 200 eingerichtet sind, sowie die PMOS-Transistoren P4 und P5 definieren, die gemäß dem Vorspannungsschaltkreis 300 eingerichtet sind, der der oben besprochenen Ausführungsform des Pegelverschiebungsschaltkreises 100 entspricht. In einigen Ausführungsformen weist das Layoutschaubild 100A n-Mulden NW, aktive Regionen AR, Gate-Regionen GR und leitfähige Regionen CR auf, die anders angeordnet sind, zum Beispiel durch Integrieren mehrerer n-Mulden NW, die als eine gemeinsame n-Mulde angeordnet sind, die oben in Bezug auf 1B besprochen wurde, dergestalt, dass PMOS-Transistoren P1-P3 und NMOS-Transistoren N1-N3 gemäß dem Pegelverschieber 200 eingerichtet sind, und PMOS-Transistoren P4 und P5 gemäß dem Vorspannungsschaltkreis 300 eingerichtet sind, der der oben besprochenen Ausführungsform des Pegelverschiebungsschaltkreises 100 entspricht.in the in 3B In the illustrated embodiment, IC layout diagram 100A includes n-well NW, active regions AR, gate regions GR, and conductive regions CR arranged by at least partially including PMOS transistors P1-P3 and NMOS transistors N1 -N3 configured in accordance with level shifter 200, and define PMOS transistors P4 and P5 configured in accordance with bias circuit 300, which corresponds to the embodiment of level shifter circuit 100 discussed above. In some embodiments, the layout diagram 100A includes n-wells NW, active regions AR, gate regions GR, and conductive regions CR arranged differently, for example by integrating multiple n-wells NW arranged as a common n-well , relating to the above 1B was discussed, such that PMOS transistors P1-P3 and NMOS transistors N1-N3 are arranged according to the level shifter 200, and PMOS transistors P4 and P5 are arranged according to the bias circuit 300, which corresponds to the embodiment of the level shifter circuit 100 discussed above.

Durch die oben besprochene Einrichtung ist der Vorspannungsschaltkreis 300 in der Lage, eine Vorspannung VNW zu generieren, die den oben in Bezug auf den Vorspannungsschaltkreis 110 besprochenen Spannungspegel aufweist, dergestalt, dass der Schaltkreis 100, der den Vorspannungsschaltkreis 300 aufweist, in der Lage ist, die oben in Bezug auf die 1A und 1B besprochenen Vorteile zu realisieren.By the means discussed above, biasing circuit 300 is capable of generating a bias voltage VNW having the voltage level discussed above with respect to biasing circuit 110 such that circuit 100 comprising biasing circuit 300 is capable of the above in relation to the 1A and 1B achieve the benefits discussed.

Der Vorspannungsschaltkreis 400 weist den Referenzknoten NVSS und den Ausgangsanschluss 112 auf und ist dadurch dafür eingerichtet, die Referenzspannung VSS am Referenzknoten NVSS zu empfangen, die jeweils oben in Bezug auf die 1A und 1B besprochen wurden. Der Vorspannungsschaltkreis 400 hat außerdem einen Stromversorgungsknoten NVDDA, der dafür eingerichtet ist, eine Versorgungsspannung VDDA zu haben, und einen Stromversorgungsknoten NVDDB, der dafür eingerichtet ist, eine Versorgungsspannung VDDB zu haben.Biasing circuit 400 includes reference node NVSS and output terminal 112 and is thereby configured to receive reference voltage VSS at reference node NVSS, each described above with respect to FIGS 1A and 1B were discussed. The bias circuit 400 also has a power supply node NVDDA arranged to have a supply voltage VDDA and a power supply node NVDDB arranged to have a supply voltage VDDB.

In einigen Ausführungsformen entsprechen die Stromversorgungsknoten NVDDA und NVDDB jeweiligen Stromversorgungsknoten NVDD1 und NVDD2, die oben in Bezug auf die 1A und 1B besprochen wurden, dergestalt, dass der Vorspannungsschaltkreis 400 dadurch dafür eingerichtet ist, die Versorgungsspannung VDDA, die der Versorgungsspannung VDD1 am Stromversorgungsknoten NVDDA entspricht, und die Versorgungsspannung VDDB, die der Versorgungsspannung VDD2 am Stromversorgungsknoten NVDDB entspricht, zu empfangen. In einigen Ausführungsformen entsprechen die Stromversorgungsknoten NVDDA und NVDDB jeweiligen Stromversorgungsknoten NVDD2 und NVDD1, dergestalt, dass der Vorspannungsschaltkreis 400 dadurch dafür eingerichtet ist, die Versorgungsspannung VDDA, die der Versorgungsspannung VDD2 am Stromversorgungsknoten NVDDA entspricht, und die Versorgungsspannung VDDB, die der Versorgungsspannung VDD1 am Stromversorgungsknoten NVDDB entspricht, zu empfangen.In some embodiments, the power supply nodes NVDDA and NVDDB correspond to respective power supply nodes NVDD1 and NVDD2 described above with respect to FIG 1A and 1B were discussed, such that the biasing circuit 400 is thereby configured to receive the supply voltage VDDA, which corresponds to the supply voltage VDD1 at the power supply node NVDDA, and the supply voltage VDDB, which corresponds to the supply voltage VDD2 at the power supply node NVDDB. In some embodiments, the power supply nodes NVDDA and NVDDB correspond to respective power supply nodes NVDD2 and NVDD1, such that the bias circuit 400 is thereby configured to supply the supply voltage VDDA, which corresponds to the supply voltage VDD2 at the power supply node NVDDA, and the supply voltage VDDB, which corresponds to the supply voltage VDD1 at the power supply node NVDDB corresponds to receive.

Wenn sowohl der erste als auch der zweite Stromversorgungsbereich im Einschaltmodus betrieben werden, so hat die Versorgungsspannung VDDB einen höheren Spannungspegel als die Versorgungsspannung VDDA.When both the first and second power supply sections are operated in the on-mode, the supply voltage VDDB has a higher voltage level than the supply voltage VDDA.

Der Vorspannungsschaltkreis 400 weist außerdem PMOS-Transistoren P6-P8, den NMOS-Transistor N4 und einen Knoten ND2 auf. Der PMOS-Transistor P6, der Knoten ND2 und der NMOS-Transistor N4 sind zwischen dem Stromversorgungsknoten NVDDA und dem Referenzknoten NVSS in Reihe geschaltet, und Gates des PMOS-Transistors P6 und des NMOS-Transistors N4 sind miteinander und mit dem Stromversorgungsknoten NVDDB gekoppelt; der PMOS-Transistor P6, der Knoten ND2 und der NMOS-Transistor N4 sind dadurch als ein Inverter ausgebildet, der dafür eingerichtet ist, die Versorgungsspannung VDDB zu empfangen. Ein Volumenanschluss des PMOS-Transistors P6 ist mit dem Ausgangsanschluss 112 gekoppelt, und ein Volumenanschluss des NMOS-Transistors N4 ist mit dem Referenzknoten NVSS gekoppelt.Biasing circuit 400 also includes PMOS transistors P6-P8, NMOS transistor N4, and node ND2. The PMOS transistor P6, the node ND2 and the NMOS transistor N4 are connected in series between the power supply node NVDDA and the reference node NVSS, and gates of the PMOS transistor P6 and the NMOS transistor N4 are coupled to each other and to the power supply node NVDDB; the PMOS transistor P6, the node ND2 and the NMOS transistor N4 are thereby formed as an inverter arranged to receive the supply voltage VDDB. A bulk terminal of PMOS transistor P6 is coupled to output terminal 112 and a bulk terminal of NMOS transistor N4 is coupled to reference node NVSS.

Der PMOS-Transistor P7 ist zwischen dem Stromversorgungsknoten NVDDB und dem Ausgangsanschluss 112 gekoppelt, ein Gate des Transistors P7 ist mit dem Knoten ND2 gekoppelt, und ein Volumenanschluss des Transistors P7 ist mit dem Ausgangsanschluss 112 gekoppelt. Der PMOS-Transistor P8 ist zwischen dem Stromversorgungsknoten NVDDA und dem Ausgangsanschluss 112 gekoppelt, ein Gate des Transistors P8 ist mit dem Stromversorgungsknoten NVDDB gekoppelt, und ein Volumenanschluss des Transistors P8 ist mit dem Ausgangsanschluss 112 gekoppelt.PMOS transistor P7 is coupled between power supply node NVDDB and output terminal 112 , a gate of transistor P7 is coupled to node ND2 , and a bulk terminal of transistor P7 is coupled to output terminal 112 . PMOS transistor P8 is coupled between power supply node NVDDA and output terminal 112 , a gate of transistor P8 is coupled to power supply node NVDDB , and a bulk terminal of transistor P8 is coupled to output terminal 112 .

Die S/D-Anschlüsse der PMOS-Transistoren P7 und P8 sind miteinander und mit dem Ausgangsanschluss 112 gekoppelt. In einigen Ausführungsformen sind die S/D-Anschlüsse der PMOS-Transistoren P7 und P8 ein selber S/D-Anschluss, der durch die PMOS-Transistoren P7 und P8 gemeinsam genutzt wird. In einigen Ausführungsformen entspricht der Ausgangsanschluss 112 der n-Mulde NW, in der die PMOS-Transistoren P7 und P8 positioniert sind.The S/D terminals of the PMOS transistors P7 and P8 are coupled together and to the output terminal 112 . In some embodiments, the S/D terminals of PMOS transistors P7 and P8 are a same S/D terminal shared by PMOS transistors P7 and P8. In some embodiments ent speaks the output terminal 112 of the n-well NW in which the PMOS transistors P7 and P8 are positioned.

Wenn der Stromversorgungsbereich, der der Versorgungsspannung VDDB (Versorgungsspannung-VDDB-Bereich) entspricht, im Einschaltmodus arbeitet, so ist der Spannungspegel der Versorgungsspannung VDDB um eine Größenordnung, die größer als eine Schwellenspannung des NMOS-Transistors N4 ist, größer als der Referenzspannungspegel der Referenzspannung VSS, wodurch veranlasst wird, dass der NMOS-Transistor N4 unabhängig vom Einschalt- oder Ausschaltmodus des Stromversorgungsbereichs, der der Versorgungsspannung VDDA (Versorgungsspannung-VDDA-Bereich) entspricht, eingeschaltet wird. Weil die Versorgungsspannung VDDB unabhängig vom Einschalt- oder Ausschaltmodus des Versorgungsspannung-VDDA-Bereichs einen höheren Spannungspegel als die Versorgungsspannung VDDA hat, veranlasst die im Einschaltmodus arbeitende Versorgungsspannung VDDB, dass jeder der PMOS-Transistoren P6 und P8 unabhängig vom Einschalt- oder Ausschaltmodus des Versorgungsspannung-VDDA-Bereichs ausgeschaltet wird.When the power supply range corresponding to the power supply voltage VDDB (supply voltage VDDB range) operates in the on mode, the voltage level of the power supply voltage VDDB is greater than the reference voltage level of the reference voltage by an order of magnitude greater than a threshold voltage of the NMOS transistor N4 VSS, causing the NMOS transistor N4 to turn on regardless of the on or off mode of the power supply range corresponding to the supply voltage VDDA (supply voltage VDDA range). Because the supply voltage VDDB has a higher voltage level than the supply voltage VDDA regardless of the on or off mode of the supply voltage VDDA section, the supply voltage VDDB operating in the on mode causes each of the PMOS transistors P6 and P8 to turn on regardless of the on or off mode of the supply voltage -VDDA area is switched off.

Das Einschalten des NMOS-Transistors N4 und das Ausschalten des PMOS-Transistors P6 koppeln den Knoten ND2 mit dem Referenzknoten NVSS und entkoppeln den Knoten ND2 vom Stromversorgungsknoten NVDDA, dergestalt, dass die Spannung VND2 am Knoten ND2 den Referenzspannungspegel aufweist. Dass der Spannungspegel der Versorgungsspannung VDDB um eine Größenordnung, die größer als eine Schwellenspannung des PMOS-Transistors P7 ist, größer ist als der Referenzspannungspegel, veranlasst, dass der PMOS-Transistor P7 eingeschaltet wird. Wenn der Versorgungsspannung-VDDB-Bereich im Einschaltmodus arbeitet, so wird dadurch - unabhängig vom Einschalt- oder Ausschaltmodus des Versorgungsspannung-VDDA-Bereichs - der PMOS-Transistor P7 eingeschaltet und der PMOS-Transistor P8 ausgeschaltet.Turning on NMOS transistor N4 and turning off PMOS transistor P6 couples node ND2 to reference node NVSS and decouples node ND2 from power supply node NVDDA such that voltage VND2 at node ND2 has the reference voltage level. The voltage level of supply voltage VDDB being greater than the reference voltage level by an order of magnitude greater than a threshold voltage of PMOS transistor P7 causes PMOS transistor P7 to turn on. When the supply voltage VDDB section operates in the on mode, this turns on the PMOS transistor P7 and turns off the PMOS transistor P8, regardless of the on or off mode of the supply voltage VDDA section.

Weil ein S/D-Anschluss des PMOS-Transistors P7 mit dem Ausgangsanschluss 112 gekoppelt ist, koppelt die Kombination aus dem Einschalten des PMOS-Transistors P7 und dem Ausschalten des PMOS-Transistors P8 den Ausgangsanschluss 112 mit dem Stromversorgungsknoten NVDDB, und der Vorspannungsschaltkreis 400 wird dadurch dafür eingerichtet, am Ausgangsanschluss 112 eine Vorspannung VNW zu generieren, die den Spannungspegel der Versorgungsspannung VDDB unabhängig vom Einschalt- oder Ausschaltmodus des Versorgungsspannung-VDDA-Bereichs hat.Because an S/D terminal of PMOS transistor P7 is coupled to output terminal 112, the combination of turning on PMOS transistor P7 and turning off PMOS transistor P8 couples output terminal 112 to power supply node NVDDB, and bias circuit 400 is thereby arranged to generate at the output terminal 112 a bias voltage VNW having the voltage level of the supply voltage VDDB regardless of the switch-on or switch-off mode of the supply voltage VDDA range.

Wenn der Versorgungsspannung-VDDA-Bereich im Einschaltmodus arbeitet und der Versorgungsspannung-VDDB-Bereich im Ausschaltmodus arbeitet, so veranlasst die Versorgungsspannung VDDB, die den Referenzspannungspegel aufweist, dass der NMOS-Transistor N4 ausgeschaltet wird. Wenn der Spannungspegel der Versorgungsspannung VDDA um eine Größenordnung, die größer als eine Schwellenspannung der PMOS-Transistoren P6 und P8 ist, größer als der Referenzspannungspegel der Versorgungsspannung VDDB ist, so veranlasst dies, dass jeder der PMOS-Transistoren P6 und P8 eingeschaltet wird.When the supply voltage VDDA section operates in the on mode and the supply voltage VDDB section operates in the off mode, the supply voltage VDDB having the reference voltage level causes the NMOS transistor N4 to turn off. When the voltage level of power supply voltage VDDA is greater than the reference voltage level of power supply voltage VDDB by an order of magnitude greater than a threshold voltage of PMOS transistors P6 and P8, this causes each of PMOS transistors P6 and P8 to turn on.

Das Ausschalten des NMOS-Transistors N4 und das Einschalten des PMOS-Transistors P6 koppeln den Knoten ND2 mit dem Stromversorgungsknoten NVDDA und entkoppeln den Knoten ND2 vom Referenzknoten NVSS, dergestalt, dass die Spannung VND2 am Knoten ND2 den Spannungspegel der Versorgungsspannung VDDA hat. Wenn der Spannungspegel der Versorgungsspannung VDDA größer ist als der Referenzspannungspegel der Versorgungsspannung VDDB, so veranlasst dies ein Abschalten des PMOS-Transistors P7. Wenn der Versorgungsspannung-VDDA-Bereich im Einschaltmodus arbeitet und der Versorgungsspannung-VDDB-Bereich im Ausschaltmodus arbeitet, so wird der PMOS-Transistor P8 dadurch eingeschaltet, und der PMOS-Transistor P7 wird dadurch ausgeschaltet.Turning off NMOS transistor N4 and turning on PMOS transistor P6 couple node ND2 to power supply node NVDDA and decouple node ND2 from reference node NVSS such that voltage VND2 at node ND2 has the voltage level of supply voltage VDDA. If the voltage level of the supply voltage VDDA is greater than the reference voltage level of the supply voltage VDDB, this causes the PMOS transistor P7 to turn off. When the supply voltage VDDA section operates in the on mode and the supply voltage VDDB section operates in the off mode, the PMOS transistor P8 is thereby turned on and the PMOS transistor P7 is thereby turned off.

Weil ein S/D-Anschluss des PMOS-Transistors P8 mit dem Ausgangsanschluss 112 gekoppelt ist, koppelt die Kombination aus dem Einschalten des PMOS-Transistors P8 und dem Ausschalten des PMOS-Transistors P7 den Ausgangsanschluss 112 mit dem Stromversorgungsknoten NVDDA, und der Vorspannungsschaltkreis 400 wird dadurch dafür eingerichtet, am Ausgangsanschluss 112 eine Vorspannung VNW zu generieren, die den Spannungspegel der Versorgungsspannung VDDA hat, wenn der Versorgungsspannung-VDDA-Bereich im Einschaltmodus arbeitet und der Versorgungsspannung-VDDB-Bereich im Ausschaltmodus arbeitet..Because an S/D terminal of PMOS transistor P8 is coupled to output terminal 112, the combination of turning on PMOS transistor P8 and turning off PMOS transistor P7 couples output terminal 112 to power supply node NVDDA, and bias circuit 400 is thereby arranged to generate at the output terminal 112 a bias voltage VNW having the voltage level of the supply voltage VDDA when the supply voltage VDDA domain operates in on-mode and the supply voltage VDDB domain operates in off-mode.

Wenn sowohl der Versorgungsspannung-VDDA-Bereich als auch der Versorgungsspannung-VDDB-Bereich im Ausschaltmodus arbeiten, so wird der Vorspannungsschaltkreis 400 dadurch dafür eingerichtet, am Ausgangsanschluss 112 eine Vorspannung VNW zu generieren, die den Referenzspannungspegel aufweist.When both the supply voltage VDDA domain and the supply voltage VDDB domain are operating in the off mode, the bias circuit 400 is thereby configured to generate a bias voltage VNW at the output terminal 112 having the reference voltage level.

In der in 4B dargestellten Ausführungsform ist jeder der PMOS-Transistoren P1-P3 des Pegelverschiebers 200 und der PMOS-Transistoren P6-P8 und P5 des Vorspannungsschaltkreises 400 in der n-Mulde NW positioniert, und jeder der NMOS-Transistoren N1-N3 des Pegelverschiebers 200 und der NMOS-Transistor N4 des Vorspannungsschaltkreises 400 sind in der Substratregion 100S außerhalb der n-Mulde NW positioniert.in the in 4B In the illustrated embodiment, each of the PMOS transistors P1-P3 of the level shifter 200 and the PMOS transistors P6-P8 and P5 of the bias circuit 400 is positioned in the n-well NW, and each of the NMOS transistors N1-N3 of the level shifter 200 and the NMOS transistor N4 of the bias circuit 400 are positioned in the substrate region 100S outside the n-well NW.

In der in 4B dargestellten Ausführungsform enthält das IC-Layoutschaubild 100B die n-Mulde NW, aktive Regionen AR, Gate-Regionen GR und leitfähigen Regionen CR, die dadurch so angeordnet sind, dass sie mindestens teilweise die PMOS-Transistoren P1-P3 und die NMOS-Transistoren N1-N3 definieren, die gemäß dem Pegelverschieber 200 eingerichtet sind, sowie die PMOS-Transistoren P6-P8 und den NMOS-Transistors N4 definieren, die gemäß dem Vorspannungsschaltkreis 400 eingerichtet sind, der der oben besprochenen Ausführungsform des Pegelverschiebungsschaltkreises 100 entspricht. In einigen Ausführungsformen weist das Layoutschaubild 100B n-Mulden NW, aktive Regionen AR, Gate-Regionen GR und leitfähige Regionen CR auf, die anders angeordnet sind, zum Beispiel durch Integrieren mehrerer n-Mulden NW, die als eine gemeinsame n-Mulde angeordnet sind, die oben in Bezug auf 1B besprochen wurde, dergestalt, dass PMOS-Transistoren P1-P3 und NMOS-Transistoren N1-N3 gemäß dem Pegelverschieber 200 eingerichtet sind, und PMOS-Transistoren P6-P8 und der NMOS-Transistor N4 gemäß dem Vorspannungsschaltkreis 400 eingerichtet sind, der der oben besprochenen Ausführungsform des Pegelverschiebungsschaltkreises 100 entspricht.in the in 4B In the illustrated embodiment, IC layout diagram 100B includes n-well NW, active regions AR, gate regions GR, and conductive regions CR arranged by at least partially including PMOS transistors P1-P3 and NMOS transistors N1 -N3 configured in accordance with level shifter 200, and define PMOS transistors P6-P8 and NMOS transistor N4 configured in accordance with bias circuit 400, which corresponds to the embodiment of level shifter circuit 100 discussed above. In some embodiments, the layout diagram 100B includes n-wells NW, active regions AR, gate regions GR, and conductive regions CR arranged differently, for example by integrating multiple n-wells NW arranged as a common n-well , relating to the above 1B such that PMOS transistors P1-P3 and NMOS transistors N1-N3 are configured according to level shifter 200, and PMOS transistors P6-P8 and NMOS transistor N4 are configured according to bias circuit 400, which is the one discussed above Embodiment of the level shift circuit 100 corresponds.

Durch die oben besprochene Einrichtung ist der Vorspannungsschaltkreis 400 in der Lage, eine Vorspannung VNW zu generieren, die den oben in Bezug auf den Vorspannungsschaltkreis 110 besprochenen Spannungspegel aufweist, dergestalt, dass der Schaltkreis 100, der den Vorspannungsschaltkreis 400 aufweist, in der Lage ist, die oben in Bezug auf die 1A und 1B besprochenen Vorteile zu realisieren.By the means discussed above, biasing circuit 400 is capable of generating a bias voltage VNW having the voltage level discussed above with respect to biasing circuit 110 such that circuit 100 comprising biasing circuit 400 is capable of the above in relation to the 1A and 1B achieve the benefits discussed.

Im Vergleich zu dem Vorspannungsschaltkreis 300 weist der Vorspannungsschaltkreis 400 zusätzliche Strukturelemente auf und ist dadurch des Weiteren in der Lage, eine Vorspannung VNW, die die oben in Bezug auf den Vorspannungsschaltkreis 110 besprochenen Spannungspegel aufweist, in Ausführungsformen zu generieren, in denen die Versorgungsspannung VDDB, die einer der Versorgungsspannungen VDD1 und VDD2 entspricht, einen Spannungspegel aufweist, der um eine Größenordnung, die kleiner ist als eine Schwellenspannung eines entsprechenden PMOS-Transistors, zum Beispiel des PMOS-Transistors P4 oder P5, größer ist als der der Versorgungsspannung VDDA, die der anderen der Versorgungsspannungen VDD1 und VDD2 entspricht.Compared to the bias circuit 300, the bias circuit 400 has additional structural elements and is thereby further able to generate a bias voltage VNW having the voltage levels discussed above with respect to the bias circuit 110 in embodiments in which the supply voltage VDDB, corresponding to one of the supply voltages VDD1 and VDD2 has a voltage level greater than that of the supply voltage VDDA corresponding to the corresponds to another of the supply voltages VDD1 and VDD2.

5 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 500 zum Betreiben eines Pegelverschiebungsschaltkreises gemäß einer oder mehrerer Ausführungsformen. Das Verfahren 500 kann mit einem Pegelverschiebungsschaltkreis verwendet werden, zum Beispiel dem Schaltkreis 100, der oben in Bezug auf die 1A und 1B besprochen wurde. 5 5 is a flow diagram of a method 500 for operating a level shifting circuit according to one or more embodiments. The method 500 can be used with a level shifting circuit, for example the circuit 100 described above with respect to FIG 1A and 1B was discussed.

Die Reihenfolge, in der die Operationen des Verfahrens 500 in 5 gezeigt sind, dient nur zur Veranschaulichung; die Operationen des Verfahrens 500 können auch in Reihenfolgen ausgeführt werden, die sich von denen in 5 unterscheiden. In einigen Ausführungsformen werden Operationen zusätzlich zu den in 5 gezeigten Operationen vor, zwischen, während und/oder nach den in 5 gezeigten Operationen durchgeführt.The order in which the operations of the method 500 in 5 shown is for illustrative purposes only; the operations of method 500 may also be performed in orders different from those in 5 differentiate. In some embodiments, operations are performed in addition to those in 5 Operations shown before, between, during and/or after the in 5 operations shown performed.

In einigen Ausführungsformen sind einige oder alle Operationen des Verfahrens 500 eine Teilmenge eines Verfahrens zum Betreiben eines Schaltkreises, der einen Pegelverschiebungsschaltkreis, zum Beispiel einen Eingabe-Ausgabe-Schaltkreis oder einen Stromversorgungs- oder Ruhemodus-Steuerschaltkreis, aufweist.In some embodiments, some or all of the operations of method 500 are a subset of a method of operating a circuit that includes level shifting circuitry, such as input-output circuitry or power supply or sleep mode control circuitry.

Bei Operation 510 werden eine erste und eine zweite Versorgungsspannung in einem Vorspannungsschaltkreis empfangen. Das Empfangen der ersten Versorgungsspannung umfasst das Empfangen der ersten Versorgungsspannung, die einen ersten Spannungspegel aufweist, der gleich einem ersten Versorgungsspannungspegel eines ersten Stromversorgungsbereichs oder einem Referenzspannungspegel ist. In einigen Ausführungsformen umfasst das Empfangen der ersten Versorgungsspannung, die den ersten Spannungspegel aufweist, der gleich dem ersten Versorgungsspannungspegel ist, das Betreiben des ersten Stromversorgungsbereichs in einen Einschaltmodus, und das Empfangen der ersten Versorgungsspannung, die den ersten Spannungspegel aufweist, der gleich dem Referenzspannungspegel ist, umfasst das Betreiben des ersten Stromversorgungsbereichs in einen Ausschaltmodus.At operation 510, first and second supply voltages are received in a bias circuit. Receiving the first supply voltage includes receiving the first supply voltage having a first voltage level equal to a first supply voltage level of a first power supply range or a reference voltage level. In some embodiments, receiving the first supply voltage having the first voltage level equal to the first supply voltage level includes operating the first power supply section in an on-mode, and receiving the first supply voltage having the first voltage level equal to the reference voltage level , includes operating the first power supply section in an off mode.

Das Empfangen der zweiten Versorgungsspannung umfasst das Empfangen der zweiten Versorgungsspannung, die einen zweiten Spannungspegel aufweist, der gleich einem zweiten Versorgungsspannungspegel eines zweiten Stromversorgungsbereichs oder dem Referenzspannungspegel ist. In einigen Ausführungsformen umfasst das Empfangen der zweiten Versorgungsspannung, die den zweiten Spannungspegel aufweist, der gleich dem zweiten Versorgungsspannungspegel ist, das Betreiben des zweiten Stromversorgungsbereichs im Einschaltmodus, und das Empfangen der zweiten Versorgungsspannung, die den zweiten Spannungspegel aufweist, der gleich dem Referenzspannungspegel ist, umfasst das Betreiben des zweiten Stromversorgungsbereichs im Ausschaltmodus.Receiving the second supply voltage includes receiving the second supply voltage having a second voltage level equal to a second supply voltage level of a second power supply range or the reference voltage level. In some embodiments, receiving the second supply voltage having the second voltage level equal to the second supply voltage level comprises operating the second power supply section in power-on mode, and receiving the second supply voltage having the second voltage level equal to the reference voltage level. includes operating the second power supply domain in the off mode.

Das Empfangen der ersten und der zweiten Versorgungsspannung, die den ersten Spannungspegel aufweisen, der gleich dem ersten Versorgungsspannungspegel ist, und/oder den zweiten Spannungspegel aufweisen, der gleich dem zweiten Versorgungsspannungspegel ist, umfasst, dass sich der erste Versorgungsspannungspegel von dem zweiten Versorgungsspannungspegel unterscheidet.Receiving the first and second supply voltages having the first voltage level equal to the first supply voltage level and/or having the second voltage level equal to the second supply voltage level includes the first supply voltage level being different than the second supply voltage level.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Empfangen der ersten und der zweiten Versorgungsspannung in dem Vorspannungsschaltkreis das Empfangen der Versorgungsspannungen VDD1 und VDD2 in einem des Vorspannungsschaltkreises 110, wie oben in Bezug auf die 1A und 1B besprochen, oder des Vorspannungsschaltkreises 300, wie oben in Bezug auf die 3A und 3B besprochen. In einigen Ausführungsformen umfasst das Empfangen der ersten und der zweiten Versorgungsspannung in dem Vorspannungsschaltkreis das Empfangen der Versorgungsspannungen VDDA und VDDB in dem Vorspannungsschaltkreis 400, wie oben in Bezug auf die 4A und 4B besprochen.In some embodiments, receiving the first and second supply voltages in the biasing circuit includes receiving the supply voltages VDD1 and VDD2 in one of the biasing circuit 110, as described above with respect to FIG 1A and 1B discussed, or the biasing circuit 300 as discussed above with respect to FIG 3A and 3B discussed. In some embodiments, receiving the first and second supply voltages in the biasing circuit includes receiving the supply voltages VDDA and VDDB in the biasing circuit 400, as above with respect to FIG 4A and 4B discussed.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Empfangen der ersten und der zweiten Versorgungsspannung in dem Vorspannungsschaltkreis das Empfangen der ersten und der zweiten Versorgungsspannung an S/D-Anschlüssen der PMOS-Transistoren des Vorspannungsschaltkreises. In einigen Ausführungsformen umfasst das Empfangen der ersten und der zweiten Versorgungsspannung in dem Vorspannungsschaltkreis das Empfangen der Versorgungsspannungen VDD1 und VDD2 an S/D-Anschlüssen der PMOS-Transistoren P4 und P5 des Vorspannungsschaltkreises 300, der oben mit Bezug auf die 3A und 3B besprochen wurde, oder der Versorgungsspannungen VDDA1 und VDDB an S/D-Anschlüssen der PMOS-Transistoren P6-P8 des Vorspannungsschaltkreises 400, der oben in Bezug auf die 4A und 4B besprochen wurde.In some embodiments, receiving the first and second supply voltages in the bias circuit includes receiving the first and second supply voltages at S/D terminals of the PMOS transistors of the bias circuit. In some embodiments, receiving the first and second supply voltages in the bias circuit includes receiving the supply voltages VDD1 and VDD2 at S/D terminals of the PMOS transistors P4 and P5 of the bias circuit 300 described above with reference to FIG 3A and 3B or the supply voltages VDDA1 and VDDB at S/D terminals of the PMOS transistors P6-P8 of the bias circuit 400 discussed above with respect to FIG 4A and 4B was discussed.

Bei Operation 520 wird der Vorspannungsschaltkreis verwendet, um eine Vorspannung auf der Grundlage des größeren des ersten Spannungspegels der ersten Versorgungsspannung und des zweiten Spannungspegels der zweiten Versorgungsspannung zu generieren. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst das Generieren der Vorspannung das Generieren der Vorspannung, die einen Vorspannungspegel aufweist, der gleich dem größeren des ersten und des zweiten Spannungspegels ist, oder einen Vorspannungspegel aufweist, der gleich einem Bruchteil des größeren des ersten und des zweiten Spannungspegels ist.At operation 520, the bias circuit is used to generate a bias voltage based on the greater of the first voltage level of the first supply voltage and the second voltage level of the second supply voltage. In various embodiments, generating the bias includes generating the bias having a bias level equal to the greater of the first and second voltage levels or having a bias level equal to a fraction of the greater of the first and second voltage levels.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Generieren der Vorspannung das Betreiben sowohl des ersten als auch des zweiten Stromversorgungsbereichs im Einschaltmodus und das Generieren der Vorspannung, die den ersten Spannungspegel aufweist, auf der Grundlage, dass der erste Spannungspegel größer ist als der zweite Spannungspegel, oder das Generieren der Vorspannung, die den zweiten Spannungspegel aufweist, auf der Grundlage, dass der zweite Spannungspegel größer als der erste Spannungspegel ist.In some embodiments, generating the bias includes operating both the first and second power supply domains in on-mode and generating the bias having the first voltage level based on the first voltage level being greater than the second voltage level, or generating the bias voltage having the second voltage level based on the second voltage level being greater than the first voltage level.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Generieren der Vorspannung das Betreiben des ersten Stromversorgungsbereichs im Einschaltmodus und das Betreiben des zweiten Stromversorgungsbereichs im Ausschaltmodus und das Generieren der Vorspannung, die den ersten Spannungspegel aufweist, auf der Grundlage, dass der erste Spannungspegel größer als der Referenzspannungspegel ist.In some embodiments, generating the bias includes operating the first power supply domain in on-mode and operating the second power supply domain in off-mode and generating the bias voltage having the first voltage level based on the first voltage level being greater than the reference voltage level.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Generieren der Vorspannung das Betreiben des ersten Stromversorgungsbereichs im Ausschaltmodus und das Betreiben des zweiten Stromversorgungsbereichs im Einschaltmodus und das Generieren der Vorspannung, die den zweiten Spannungspegel aufweist, auf der Grundlage, dass der zweiten Spannungspegel größer als der Referenzspannungspegel ist.In some embodiments, generating the bias voltage includes operating the first power supply region in the off mode and operating the second power supply region in the on mode and generating the bias voltage having the second voltage level based on the second voltage level being greater than the reference voltage level.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Generieren der Vorspannung das Betreiben sowohl des ersten als auch des zweiten Stromversorgungsbereichs im Ausschaltmodus und das Generieren der Vorspannung, die den Referenzspannungspegel aufweist, auf der Grundlage, dass jede der ersten und der zweiten Versorgungsspannung den Referenzspannungspegel aufweist.In some embodiments, generating the bias includes operating both the first and second power supply domains in the off mode and generating the bias having the reference voltage level based on each of the first and second supply voltages having the reference voltage level.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Generieren der Vorspannung unter Verwendung des Vorspannungsschaltkreises das Generieren der Vorspannung VNW unter Verwendung eines des Vorspannungsschaltkreises 110, der oben in Bezug auf die 1A und 1B besprochen wurde, des Vorspannungsschaltkreises 300, der oben in Bezug auf die 3A und 3B besprochen wurde, und des Vorspannungsschaltkreises 400, der oben in Bezug auf die 4A und 4B.In some embodiments, generating the bias voltage using the bias circuit includes generating the bias voltage VNW using one of the bias circuit 110 described above with respect to FIG 1A and 1B has been discussed, of the biasing circuit 300 described above with respect to FIG 3A and 3B and the biasing circuit 400 discussed above with respect to FIG 4A and 4B .

In einigen Ausführungsformen umfasst das Generieren der Vorspannung unter Verwendung des Vorspannungsschaltkreises das Verwenden von zwei PMOS-Transistoren des Vorspannungsschaltkreises, wobei die beiden PMOS-Transistoren in einer gemeinsamen n-Mulde positioniert sind und S/D-Anschlüsse aufweisen, die miteinander gekoppelt sind. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verwenden der PMOS-Transistoren, die in der gemeinsamen n-Mulde positioniert sind und miteinander gekoppelte S/D-Anschlüsse aufweisen, das Verwenden eines S/D-Anschlusses, den die beiden PMOS-Transistoren gemeinsam nutzen. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verwenden der beiden PMOS-Transistoren, die in der gemeinsamen n-Mulde positioniert sind, das Verwenden der beiden PMOS-Transistoren, die in der n-Mulde NW oder den mehreren n-Mulden NW positioniert sind, die oben in Bezug auf die 1A-4B besprochen wurden.In some embodiments, generating the bias using the bias circuit includes using two PMOS transistors of the bias circuit, where the two PMOS transistors are positioned in a common n-well and have S/D terminals that are coupled together. Included in some embodiments using the PMOS transistors positioned in the common n-well and having S/D terminals coupled together, using an S/D terminal shared by the two PMOS transistors. In some embodiments, using the two PMOS transistors positioned in the common n-well includes using the two PMOS transistors positioned in the n-well NW or multiple n-wells NW described above in relation to the 1A-4B were discussed.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Generieren der Vorspannung unter Verwendung der beiden PMOS-Transistoren, der miteinander gekoppelte S/D-Anschlüsse aufweisen, das Generieren der Vorspannung, die den ersten Spannungspegel aufweist, durch Einschalten eines der beiden PMOS-Transistoren, und das Generieren der Vorspannung, die den zweiten Spannungspegel aufweist, durch Einschalten des anderen der beiden PMOS-Transistoren.In some embodiments, generating the bias voltage using the two PMOS transistors having S/D terminals coupled together includes generating the bias voltage having the first voltage level by turning on one of the two PMOS transistors, and generating the Biasing having the second voltage level by turning on the other of the two PMOS transistors.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Generieren der Vorspannung unter Verwendung der beiden PMOS-Transistoren, die miteinander gekoppelte S/D-Anschlüsse aufweisen, das Verwenden der PMOS-Transistoren P4 und P5 des Vorspannungsschaltkreises 300, der oben in Bezug auf die 3A und 3B besprochen wurde, oder der PMOS-Transistoren P7 und P8 des Vorspannungsschaltkreises 400, der oben in Bezug auf die 4A und 4B besprochen wurde.In some embodiments, generating the bias using the two PMOS transistors having S/D terminals coupled together includes using the PMOS transistors P4 and P5 of the bias circuit 300 described above with respect to FIG 3A and 3B or the PMOS transistors P7 and P8 of the bias circuit 400 discussed above with respect to FIG 4A and 4B was discussed.

Bei Operation 530 wird die erste Versorgungsspannung an einem ersten S/D-Anschluss eines ersten PMOS-Transistors eines Pegelverschiebers empfangen. Das Empfangen der ersten Versorgungsspannung am ersten S/D-Anschluss des ersten PMOS-Transistors des Pegelverschiebers umfasst, dass der erste PMOS-Transistor in der gemeinsamen n-Mulde, zum Beispiel der n-Mulde NW oder den mehreren n-Mulden NW, positioniert ist, die oben in Bezug auf die 1A-4B besprochen wurden.At operation 530, the first supply voltage is received at a first S/D terminal of a first PMOS transistor of a level shifter. Receiving the first supply voltage at the first S/D terminal of the first PMOS transistor of the level shifter includes positioning the first PMOS transistor in the common n-well, for example the n-well NW or the multiple n-wells NW is related to the above 1A-4B were discussed.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Empfangen der ersten Versorgungsspannung am ersten S/D-Anschluss des ersten PMOS-Transistors des Pegelverschiebers das Empfangen der Versorgungsspannung VDD1 am Pegelverschieber 120, der oben in Bezug auf die 1A und 1B besprochen wurde. In einigen Ausführungsformen umfasst das Empfangen der ersten Versorgungsspannung an dem ersten S/D-Anschluss des ersten PMOS-Transistors des Pegelverschiebers das Empfangen der Versorgungsspannung VDD1 an dem S/D-Anschluss des PMOS-Transistors P1 des Pegelverschiebers 200, der oben in Bezug auf 2 besprochen wurde.In some embodiments, receiving the first supply voltage at the first S/D terminal of the first PMOS transistor of the level shifter includes receiving the supply voltage VDD1 at the level shifter 120 described above with respect to FIGS 1A and 1B was discussed. In some embodiments, receiving the first supply voltage at the first S/D terminal of the first PMOS transistor of the level shifter includes receiving the supply voltage VDD1 at the S/D terminal of the PMOS transistor P1 of the level shifter 200 described above with respect to FIG 2 was discussed.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Empfangen der ersten Versorgungsspannung am ersten S/D-Anschluss des ersten PMOS-Transistors das Empfangen der ersten Versorgungsspannung in einem Inverter, der den ersten PMOS-Transistor aufweist. In einigen Ausführungsformen umfasst das Empfangen der ersten Versorgungsspannung in dem Inverter das Empfangen der Versorgungsspannung VDD1 an dem S/D-Anschluss des PMOS-Transistors P1, der mit dem NMOS-Transistor N1 in Reihe geschaltet ist, wie oben in Bezug auf 2 besprochen.In some embodiments, receiving the first supply voltage at the first S/D terminal of the first PMOS transistor includes receiving the first supply voltage in an inverter having the first PMOS transistor. In some embodiments, receiving the first supply voltage in the inverter includes receiving the supply voltage VDD1 at the S/D terminal of the PMOS transistor P1, which is connected in series with the NMOS transistor N1, as above with respect to FIG 2 discussed.

Bei Operation 540 wird die zweite Versorgungsspannung an einem zweiten S/D-Anschluss eines zweiten PMOS-Transistors des Pegelverschiebers empfangen. Das Empfangen der zweiten Versorgungsspannung an dem zweiten S/D-Anschluss des zweiten PMOS-Transistors des Pegelverschiebers umfasst, dass der zweite PMOS-Transistor in der gemeinsamen n-Mulde, zum Beispiel der n-Mulde NW oder den mehreren n-Mulden NW, positioniert ist, die oben in Bezug auf die 1A-4B besprochen wurden.At operation 540, the second supply voltage is received at a second S/D terminal of a second PMOS transistor of the level shifter. Receiving the second supply voltage at the second S/D terminal of the second PMOS transistor of the level shifter includes the second PMOS transistor in the common n-well, for example the n-well NW or the multiple n-wells NW, is positioned in relation to the above 1A-4B were discussed.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Empfangen der zweiten Versorgungsspannung am zweiten S/D-Anschluss des ersten PMOS-Transistors des Pegelverschiebers das Empfangen der Versorgungsspannung VDD2 am Pegelverschieber 120, der oben in Bezug auf die 1A und 1B besprochen wurde. In einigen Ausführungsformen umfasst das Empfangen der zweiten Versorgungsspannung an dem zweiten S/D-Anschluss des zweiten PMOS-Transistors des Pegelverschiebers das Empfangen der Versorgungsspannung VDD2 an dem S/D-Anschluss des PMOS-Transistors P2 oder P2 des Pegelverschiebers 200, der oben in Bezug auf 2 besprochen wurde.In some embodiments, receiving the second supply voltage at the second S/D terminal of the first PMOS transistor of the level shifter includes receiving the supply voltage VDD2 at the level shifter 120 described above with respect to FIGS 1A and 1B was discussed. In some embodiments, receiving the second supply voltage at the second S/D terminal of the second PMOS transistor of the level shifter includes receiving the supply voltage VDD2 at the S/D terminal of the PMOS transistor P2 or P2 of the level shifter 200 described above in in reference to 2 was discussed.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Empfangen der zweiten Versorgungsspannung am zweiten S/D-Anschluss des zweiten PMOS-Transistors das Empfangen der zweiten Versorgungsspannung an einem kreuzgekoppelten Transistorpaar, das den zweiten PMOS-Transistor aufweist. In einigen Ausführungsformen umfasst das Empfangen der zweiten Versorgungsspannung an dem kreuzgekoppelten Transistorpaar das Empfangen der Versorgungsspannung VDD2 am S/D-Anschluss eines der kreuzgekoppelten PMOS-Transistoren P2 und P3, wie oben in Bezug auf 2 besprochen.In some embodiments, receiving the second supply voltage at the second S/D terminal of the second PMOS transistor includes receiving the second supply voltage at a cross-coupled transistor pair that includes the second PMOS transistor. In some embodiments, receiving the second supply voltage at the cross-coupled transistor pair includes receiving the supply voltage VDD2 at the S/D terminal of one of the cross-coupled PMOS transistors P2 and P3, as above with respect to FIG 2 discussed.

Bei Operation 550 wird die Vorspannung verwendet, um die gemeinsame n-Mulde, die den ersten und den zweiten PMOS-Transistor aufweist, vorzuspannen. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verwenden der Vorspannung zum Vorspannen der gemeinsamen n-Mulde das Verwenden der Vorspannung VNW zum Vorspannen der n-Mulde NW, wie oben in Bezug auf die 1A-4B besprochen.At operation 550, the bias voltage is used to bias the common n-well comprising the first and second PMOS transistors. Included in some embodiments using the bias voltage to bias the common n-well; using the bias voltage VNW to bias the n-well NW as above with respect to FIG 1A-4B discussed.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Verwenden der Vorspannung zum Vorspannen der gemeinsamen n-Mulde das Betreiben sowohl des ersten als auch des zweiten Stromversorgungsbereichs im Einschaltmodus und das Verwenden der Vorspannung, die den ersten Spannungspegel aufweist, auf der Grundlage, dass der erste Spannungspegel größer ist als der zweite Spannungspegel, oder das Verwenden der Vorspannung, die den zweiten Spannungspegel aufweist, auf der Grundlage, dass der zweite Spannungspegel größer als der erste Spannungspegel ist.In some embodiments, using the bias voltage to bias the common n-well includes operating both the first and second power supply regions in on-mode and using the bias voltage having the first voltage level based on the first voltage level being greater than the second voltage level, or using the bias voltage having the second voltage level based on the second voltage level being greater than the first voltage level.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Betreiben sowohl des ersten als auch des zweiten Stromversorgungsbereichs im Einschaltmodus das Empfangen eines Eingangssignals an einem Eingangsanschluss des Pegelverschiebers und, in Reaktion auf das Eingangssignal, das Generieren eines Ausgangssignals an einem Ausgangsanschluss des Pegelverschiebers. In einigen Ausführungsformen umfasst das Empfangen des Eingangssignals das Empfangen des Eingangssignals IN, das oben in Bezug auf die 1A-2 besprochen wurde. In einigen Ausführungsformen umfasst das Generieren des Ausgangssignals das Generieren des Ausgangssignals OUT, das oben in Bezug auf die 1A-2 besprochen wurde, oder das Generieren komplementärer Komponenten OUTA und OUTB, die oben in Bezug auf 2 besprochen wurden.In some embodiments, operating both the first and second power supply sections in power-up mode includes receiving an input signal at an input terminal of the level shifter and, in response to the input signal, generating an output signal at an output terminal of the level shifter. In some embodiments, receiving the input signal includes receiving the input signal IN described above with respect to the 1A-2 was discussed. In some embodiments, generating the output signal includes generating the output signal OUT, described above with respect to the 1A-2 has been discussed, or generating complementary components OUTA and OUTB, discussed above with respect to 2 were discussed.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Verwenden der Vorspannung zum Vorspannen der gemeinsamen n-Mulde das Betreiben des ersten Stromversorgungsbereichs im Einschaltmodus und das Betreiben des zweiten Stromversorgungsbereichs im Ausschaltmodus und das Verwenden der Vorspannung, die den ersten Spannungspegel aufweist, auf der Grundlage, dass der erste Spannungspegel größer als der Referenzspannungspegel ist.In some embodiments, using the bias voltage to bias the common n-well includes operating the first power supply region in on-mode and operating the second power supply region in off-mode and using the bias voltage having the first voltage level based on the first voltage level is greater than the reference voltage level.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Verwenden der Vorspannung zum Vorspannen der gemeinsamen n-Mulde das Betreiben des ersten Stromversorgungsbereichs im Ausschaltmodus und das Betreiben des zweiten Stromversorgungsbereichs im Einschaltmodus und das Verwenden der Vorspannung, die den zweiten Spannungspegel aufweist, auf der Grundlage, dass der zweite Spannungspegel größer als der Referenzspannungspegel ist.In some embodiments, using the bias voltage to bias the common n-well includes operating the first power supply region in the off mode and operating the second power supply region in the on mode and using the bias voltage having the second voltage level based on the second voltage level is greater than the reference voltage level.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Verwenden der Vorspannung zum Vorspannen der gemeinsamen n-Mulde das Betreiben sowohl des ersten als auch des zweiten Stromversorgungsbereichs im Ausschaltmodus und das Verwenden der Vorspannung, die den Referenzspannungspegel aufweist, auf der Grundlage, dass jede der ersten und der zweiten Versorgungsspannung den Referenzspannungspegel aufweist,In some embodiments, using the bias voltage to bias the common n-well includes operating both the first and second power supply regions in the off mode and using the bias voltage having the reference voltage level based on each of the first and second supply voltages has the reference voltage level,

In einigen Ausführungsformen umfasst das Verwenden der Vorspannung zum Vorspannen der gemeinsamen n-Mulde in Sperrrichtung vorspannende Diodenübergänge des ersten und des zweiten PMOS-Transistors. In einigen Ausführungsformen umfassen die in Sperrrichtung vorgespannten Diodenübergänge des ersten und des zweiten PMOS-Transistors die in Sperrrichtung vorgespannten Diodenübergänge der PMOS-Transistoren P1-P3 des Pegelverschiebers 200, der oben in Bezug auf 2 besprochen wurde.In some embodiments, using the bias voltage to bias the common n-well includes reverse-biasing diode junctions of the first and second PMOS transistors. In some embodiments, the reverse-biased diode junctions of the first and second PMOS transistors comprise the reverse-biased diode junctions of the PMOS transistors P1-P3 of the level shifter 200 described above with respect to FIG 2 was discussed.

Durch Ausführen einiger oder aller Operationen des Verfahrens 500 wird eine Vorspannung durch einen Vorspannungsschaltkreis generiert und verwendet, um eine gemeinsame n-Mulde vorzuspannen, in der PMOS-Transistoren eines Pegelverschiebers arbeiten, wodurch wie oben in Bezug auf den Pegelverschiebungsschaltkreis 100 besprochenen Vorteile realisiert werden.By performing some or all of the operations of the method 500, a bias voltage is generated by a bias circuit and used to bias a common n-well in which PMOS transistors of a level shifter operate, thereby realizing advantages as discussed above with respect to the level shifter circuit 100.

6 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 600 zum Generieren eines IC-Layoutschaubildes gemäß einigen Ausführungsformen. In einigen Ausführungsformen umfasst das Generieren des IC-Layoutschaubildes das Generieren eines IC-Layoutschaubildes, zum Beispiel eines IC-Layoutschaubildes 100A oder 100B, das einem Pegelverschiebungsschaltkreis 100 entspricht, der auf der Grundlage des generierten IC-Layoutschaubildes hergestellt wurde, wie oben in Bezug auf die 1A-4B besprochen. 6 6 is a flowchart of a method 600 for generating an IC layout diagram, according to some embodiments. In some embodiments, generating the IC layout diagram includes generating an IC layout diagram, for example an IC layout diagram 100A or 100B, that corresponds to a level shifting circuit 100 that was manufactured based on the generated IC layout diagram, as described above in relation to FIG the 1A-4B discussed.

In einigen Ausführungsformen wird ein Teil oder die Gesamtheit des Verfahrens 600 durch einen Prozessor eines Computers ausgeführt. In einigen Ausführungsformen wird ein Teil oder die Gesamtheit des Verfahrens 600 durch einen Prozessor 802 eines IC-Layoutschaubild-Generierungssystems 800 ausgeführt, das unten in Bezug auf 8 besprochen wird.In some embodiments, part or all of method 600 is performed by a processor of a computer. In some embodiments, part or all of the method 600 is performed by a processor 802 of an IC layout diagram generation system 800 described below with respect to FIG 8th is discussed.

Einige oder alle Operationen des Verfahrens 600 können als Teil eines Designprozesses durchgeführt werden, der in einem Designhaus durchgeführt wird, zum Beispiel in einem Designhaus 920, das unten in Bezug auf 9 besprochen wird.Some or all of the operations of method 600 may be performed as part of a design process performed at a design house, for example design house 920 described below with respect to FIG 9 is discussed.

In einigen Ausführungsformen werden die Operationen des Verfahrens 600 in der in 6 dargestellten Reihenfolge durchgeführt. In einigen Ausführungsformen werden die Operationen des Verfahrens 600 gleichzeitig und/oder in einer anderen Reihenfolge als der in 6 dargestellten Reihenfolge ausgeführt. In einigen Ausführungsformen werden eine oder mehrere Operationen vor, zwischen, während und/oder nach dem Durchführen einer oder mehrerer Operationen des Verfahrens 600 durchgeführt.In some embodiments, the operations of the method 600 are described in FIG 6 performed in the order shown. In some embodiments, the operations of the method 600 are performed concurrently and/or at a different time order than the in 6 executed in the order shown. In some embodiments, one or more operations are performed before, between, during, and/or after performing one or more operations of method 600.

Bei Operation 610 werden in einigen Ausführungsformen erste bis vierte PMOS-Transistoren in einer n-Mulden-Region definiert. Das Definieren der ersten bis vierten PMOS-Transistoren umfasst mindestens teilweise das Definieren jedes der ersten bis vierten PMOS-Transistoren durch Anordnen mehrerer IC-Layoutschaubildregionen in dem IC-Layoutschaubild. In einigen Ausführungsformen umfasst das Anordnen der mehreren IC-Layoutschaubildregionen das Anordnen aktiver Regionen AR in der n-Mulde NW und das Schneiden aktiver Regionen AR mit Gate-Regionen GR, die jeweils oben mit Bezug auf die 3B und 4B besprochen wurden.At operation 610, in some embodiments, first through fourth PMOS transistors are defined in an n-well region. Defining the first through fourth PMOS transistors includes, at least in part, defining each of the first through fourth PMOS transistors by arranging a plurality of IC layout diagram regions in the IC layout diagram. In some embodiments, arranging the plurality of IC layout diagram regions includes arranging active regions AR in the n-well NW and intersecting active regions AR with gate regions GR, each described above with reference to FIGS 3B and 4B were discussed.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Definieren der ersten bis vierten PMOS-Transistoren in der n-Mulden-Region das Definieren der ersten bis vierten PMOS-Transistoren in der n-Mulden-Region NW, die oben in Bezug auf die 1A-5 besprochen wurde. In einigen Ausführungsformen umfasst das Definieren der ersten bis vierten PMOS-Transistoren in der n-Mulden-Region NW das Definieren der ersten bis vierten PMOS-Transistoren in einer gemeinsamen n-Mulden-Region, die mehrere n-Mulden NW aufweist.In some embodiments, defining the first through fourth PMOS transistors in the n-well region includes defining the first through fourth PMOS transistors in the n-well region NW, described above with respect to FIG 1A-5 was discussed. In some embodiments, defining the first through fourth PMOS transistors in the n-well region NW includes defining the first through fourth PMOS transistors in a common n-well region that has multiple n-wells NW.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Definieren des ersten und des zweiten der ersten bis vierten PMOS-Transistoren das Definieren der PMOS-Transistoren P4 und P5, die oben in Bezug auf den Vorspannungsschaltkreis 300 und die 3A und 3B besprochen wurden. In einigen Ausführungsformen umfasst das Definieren des ersten und des zweiten der ersten bis vierten PMOS-Transistoren das Definieren der PMOS-Transistoren P6-P8, die oben in Bezug auf den Vorspannungsschaltkreis 400 und die 4A und 4B besprochen wurden.In some embodiments, defining the first and the second of the first through fourth PMOS transistors includes defining the PMOS transistors P4 and P5 described above with respect to the biasing circuit 300 and the 3A and 3B were discussed. In some embodiments, defining the first and the second of the first through fourth PMOS transistors includes defining the PMOS transistors P6-P8 described above with respect to the biasing circuit 400 and the 4A and 4B were discussed.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Definieren des dritten und des vierten der ersten bis vierten PMOS-Transistoren das Definieren der PMOS-Transistoren P1-P3, der oben in Bezug auf die 2-4B besprochen wurden.In some embodiments, defining the third and fourth of the first through fourth PMOS transistors includes defining PMOS transistors P1-P3, as described above with respect to FIG 2-4B were discussed.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Definieren der ersten bis vierten PMOS-Transistoren in der n-Mulden-Region das Definieren eines oder mehrerer NMOS-Transistoren außerhalb der n-Mulden-Region, zum Beispiel der NMOS-Transistoren N1-N3, der oben in Bezug auf die 2-4B besprochen wurden, und/oder des NMOS-Transistors N4, der oben in Bezug auf die 4A und 4B besprochen wurde.In some embodiments, defining the first to fourth PMOS transistors in the n-well region includes defining one or more NMOS transistors outside the n-well region, for example the NMOS transistors N1-N3 of referenced above on the 2-4B have been discussed and/or the NMOS transistor N4 discussed above with respect to FIG 4A and 4B was discussed.

Bei Operation 620 werden mehrere leitfähige Regionen angeordnet, wodurch ein Vorspannungsschaltkreis dafür eingerichtet ist, den ersten und den zweiten PMOS-Transistor aufzuweisen, und ein Pegelverschieber dafür eingerichtet ist, den dritten und den vierten PMOS-Transistor aufzuweisen. In einigen Ausführungsformen umfasst das Einrichten des Vorspannungsschaltkreises dergestalt, dass der erste und der zweite PMOS-Transistor enthalten sind, das Einrichten des Vorspannungsschaltkreises 110, der oben in Bezug auf die 1A und 1B besprochen wurde. In einigen Ausführungsformen umfasst das Einrichten des Vorspannungsschaltkreises dergestalt, dass der erste und der zweite PMOS-Transistor enthalten sind, das Einrichten des Vorspannungsschaltkreises 300 dergestalt, dass die PMOS-Transistoren P4 und P5 enthalten sind, die oben in Bezug auf die 3A und 3B besprochen wurden. In einigen Ausführungsformen umfasst das Einrichten des Vorspannungsschaltkreises dergestalt, dass der erste und der zweite PMOS-Transistor enthalten sind, das Einrichten des Vorspannungsschaltkreises 400 dergestalt, dass die PMOS-Transistoren P6-P8 enthalten sind, die oben in Bezug auf die 4A und 4B besprochen wurden.At operation 620, a plurality of conductive regions are arranged whereby a bias circuit is configured to include the first and second PMOS transistors and a level shifter is configured to include the third and fourth PMOS transistors. In some embodiments, setting up the biasing circuit to include the first and second PMOS transistors includes setting up the biasing circuit 110 described above with respect to FIG 1A and 1B was discussed. In some embodiments, configuring the biasing circuit to include the first and second PMOS transistors includes configuring the biasing circuit 300 to include the PMOS transistors P4 and P5 described above with respect to FIG 3A and 3B were discussed. In some embodiments, configuring the biasing circuit to include the first and second PMOS transistors includes configuring the biasing circuit 400 to include the PMOS transistors P6-P8 described above with respect to FIG 4A and 4B were discussed.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Einrichten des Pegelverschiebers dergestalt, dass der dritte und der vierte PMOS-Transistor enthalten sind, das Einrichten des Pegelverschiebers 120, der oben in Bezug auf die 1A und 1B besprochen wurde. In einigen Ausführungsformen umfasst das Einrichten des Pegelverschiebers dergestalt, dass der dritte und der vierte PMOS-Transistor enthalten sind, das Einrichten des Pegelverschiebers 200 dergestalt, dass die PMOS-Transistoren P1-P3 enthalten sind, der oben in Bezug auf die 2-4B besprochen wurden.In some embodiments, setting up the level shifter to include the third and fourth PMOS transistors includes setting up the level shifter 120 described above with respect to FIG 1A and 1B was discussed. In some embodiments, configuring the level shifter to include the third and fourth PMOS transistors includes configuring the level shifter 200 to include the PMOS transistors P1-P3 described above with respect to FIG 2-4B were discussed.

Das Anordnen der mehreren leitfähigen Regionen umfasst mindestens teilweise das Definieren leitfähiger Strukturen durch Anordnen der mehreren leitfähigen Regionen in dem IC-Layoutschaubild. In einigen Ausführungsformen umfasst das Anordnen der mehreren leitfähigen Regionen das Anordnen leitfähiger Regionen CR, die oben in Bezug auf die 3B und 4B besprochen wurden.Arranging the plurality of conductive regions includes at least in part defining conductive structures by arranging the plurality of conductive regions in the IC layout diagram. In some embodiments, arranging the plurality of conductive regions includes arranging conductive regions CR described above with respect to FIG 3B and 4B were discussed.

Bei Operation 630 werden mehrere leitfähige Elemente angeordnet, wodurch ein erster Stromversorgungsbereich elektrische Verbindungen zu jedem des ersten und des dritten PMOS-Transistors aufweist und ein zweiter Stromversorgungsbereich elektrische Verbindungen zu jedem des zweiten und des vierten PMOS-Transistors aufweist. Das Anordnen der mehreren leitfähigen Elemente umfasst das Anordnen leitfähiger Regionen, die jedem des ersten und des zweiten Stromversorgungsbereichs entsprechen, wodurch mindestens teilweise elektrische Verbindungen zu S/D-Strukturen jedes der ersten bis vierten PMOS-Transistoren definiert werden.At operation 630, a plurality of conductive elements are arranged whereby a first power supply region has electrical connections to each of the first and third PMOS transistors and a second power supply region has electrical connections to each of the second and fourth PMOS transistors. Arranging the plurality of conductive elements includes that Arranging conductive regions corresponding to each of the first and second power supply regions, thereby at least partially defining electrical connections to S/D structures of each of the first through fourth PMOS transistors.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Anordnen der mehreren leitfähigen Elemente das Einrichten einer Stromverteilungsstruktur des ersten Stromversorgungsbereichs dergestalt, dass der Stromversorgungsknoten NVDD1 enthalten ist, sowie einer Stromverteilungsstruktur des zweiten Stromversorgungsbereichs, dergestalt, dass der Stromversorgungsknoten NVDD2 enthalten ist, die jeweils oben in Bezug auf die 1A-4B besprochen wurden. In einigen Ausführungsformen umfasst das Anordnen der mehreren leitfähigen Elemente das Einrichten von Stromverteilungsstrukturen des ersten und des zweiten Stromversorgungsbereichs dergestalt, dass Stromversorgungsknoten NVDDA und NVDDB enthalten sind, die oben in Bezug auf die 4A und 4B besprochen wurden.In some embodiments, arranging the plurality of conductive elements includes establishing a first power supply domain power distribution structure to include power supply node NVDD1 and a second power supply domain power distribution structure to include power supply node NVDD2, each described above with respect to the 1A-4B were discussed. In some embodiments, arranging the plurality of conductive elements includes establishing power distribution structures of the first and second power supply regions such that power supply nodes NVDDA and NVDDB, described above with respect to FIG 4A and 4B were discussed.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Anordnen der mehreren leitfähigen Elemente das Einrichten einer oder mehrerer Stromverteilungsstrukturen dergestalt, dass der Referenzknoten NVSS enthalten ist, der oben in Bezug auf die 1A-4B besprochen wurde.In some embodiments, arranging the plurality of conductive elements includes establishing one or more power distribution structures such that the reference node NVSS, described above with respect to FIG 1A-4B was discussed.

Bei Operation 640 wird in einigen Ausführungsformen das IC-Layoutschaubild, das die n-Mulde enthält, generiert. In einigen Ausführungsformen umfasst das Generieren des IC-Layoutschaubildes das Generieren des IC-Layoutschaubildes 100A oder 100B, die oben in Bezug auf die 3B und 4B besprochen wurden.At operation 640, in some embodiments, the IC layout diagram containing the n-well is generated. In some embodiments, generating the IC layout diagram includes generating the IC layout diagram 100A or 100B described above with respect to FIG 3B and 4B were discussed.

Bei Operation 650 wird in einigen Ausführungsformen das IC-Layoutschaubild in einer Speichervorrichtung gespeichert. Das Generieren des IC-Layoutschaubildes wird durch einen Prozessor ausgeführt, zum Beispiel den Prozessor 802 des IC-Layoutschaubild-Generierungssystems 800, das unten in Bezug auf 8 besprochen wird.At operation 650, in some embodiments, the IC layout diagram is stored on a storage device. Generation of the IC layout diagram is performed by a processor, for example processor 802 of IC layout diagram generation system 800 described below with respect to FIG 8th is discussed.

In verschiedenen Ausführungsformen umfasst das Speichern des IC-Layoutschaubildes in der Speichervorrichtung das Speichern des IC-Layoutschaubildes in einem nicht-flüchtigen, computerlesbaren Speicher oder einer Layout-Bibliothek, zum Beispiel einer Datenbank, und/oder umfasst das Speichern des IC-Layoutschaubildes über ein Netzwerk. In verschiedenen Ausführungsformen umfasst das Speichern des IC-Layoutschaubildes in der Speichervorrichtung das Speichern des IC-Layoutschaubildes in der Layout-Bibliothek 807 und/oder über das Netzwerk 814 des IC-Layoutschaubild-Generierungssystems 800, das unten in Bezug auf 8 besprochen wird.In various embodiments, storing the IC layout diagram in the storage device includes storing the IC layout diagram in a non-transitory computer-readable memory or a layout library, such as a database, and/or includes storing the IC layout diagram via a Network. In various embodiments, storing the IC layout diagram in the storage device includes storing the IC layout diagram in the layout library 807 and/or via the network 814 of the IC layout diagram generation system 800 described below with respect to FIG 8th is discussed.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Speichern des IC-Layoutschaubildes das Speichern des IC-Layoutschaubildes 100A oder 100B, die oben in Bezug auf die 3B und 4B besprochen wurden.In some embodiments, storing the IC layout diagram includes storing the IC layout diagram 100A or 100B described above with respect to FIG 3B and 4B were discussed.

Bei Operation 660 wird in einigen Ausführungsformen mindestens eine von einer oder mehreren Halbleitermasken oder mindestens eine Komponente in einer Schicht eines Halbleiter-IC auf der Grundlage des IC-Layoutschaubildes gefertigt. Das Fertigen einer oder mehrerer Halbleitermasken oder mindestens einer Komponente in einer Schicht eines Halbleiter-IC wird unten in Bezug auf das IC-Herstellungssystem 900 und 9 besprochen.At operation 660, in some embodiments, at least one of one or more semiconductor masks or at least one component in a layer of a semiconductor IC is fabricated based on the IC layout diagram. Fabrication of one or more semiconductor masks or at least one component in a layer of a semiconductor IC is discussed below with respect to IC fabrication system 900 and 9 discussed.

In einigen Ausführungsformen basiert das Fertigen einer oder mehrerer Halbleitermasken oder mindestens einer Komponente in der Schicht des Halbleiter-IC auf dem IC-Layoutschaubild 100A oder 100B, die oben in Bezug auf die 3B und 4B besprochen wurden.In some embodiments, fabrication of one or more semiconductor masks or at least one component in the layer of the semiconductor IC is based on the IC layout diagram 100A or 100B provided above with respect to FIG 3B and 4B were discussed.

Bei Operation 670 werden in einigen Ausführungsformen eine oder mehrere Herstellungsoperationen auf der Grundlage des IC-Layoutschaubildes ausgeführt. In einigen Ausführungsformen umfasst das Durchführen einer oder mehrerer Herstellungsoperationen das Durchführen einer oder mehrerer lithografischer Belichtungen auf der Grundlage des IC-Layoutschaubildes. Das Durchführen einer oder mehrerer Herstellungsoperationen, zum Beispiel einer oder mehrerer lithografischer Belichtungen, auf der Grundlage des IC-Layoutschaubildes wird unten in Bezug auf 9 besprochen.At operation 670, in some embodiments, one or more manufacturing operations are performed based on the IC layout diagram. In some embodiments, performing one or more manufacturing operations includes performing one or more lithographic exposures based on the IC layout diagram. Performing one or more manufacturing operations, for example one or more lithographic exposures, based on the IC layout diagram is described below with respect to FIG 9 discussed.

In einigen Ausführungsformen basiert das Durchführen einer oder mehrerer Herstellungsoperationen auf dem IC-Layoutschaubild 100A oder 100B, die oben in Bezug auf die 3B und 4B besprochen wurden.In some embodiments, performing one or more manufacturing operations is based on the IC layout diagram 100A or 100B provided above with respect to FIG 3B and 4B were discussed.

Durch Ausführen einiger oder aller Operationen des Verfahrens 600 wird ein IC-Layoutschaubild, zum Beispiel das IC-Layoutschaubild 100A oder 100B, generiert, das in der Lage ist, mindestens teilweise einen Pegelverschiebungsschaltkreis zu definieren, der einen Vorspannungsschaltkreis und einen Pegelverschieber aufweist, die so eingerichtet sind, wie oben in Bezug auf den Pegelverschiebungsschaltkreis 100 besprochen, und dadurch die Fähigkeiten und Vorteile aufweisen, die oben in Bezug auf den Pegelverschiebungsschaltkreis 100 besprochen wurden.Performing some or all of the operations of method 600 generates an IC layout diagram, such as IC layout diagram 100A or 100B, capable of at least partially defining a level shifting circuit that includes a bias circuit and a level shifter configured so are configured as discussed above with respect to level shifting circuit 100, and thereby have the capabilities and advantages discussed above with respect to level shifting circuit 100.

7 ist ein Flussdiagramm eines Verfahrens 700 zum Herstellen einer IC-Struktur gemäß einigen Ausführungsformen. 7 7 is a flow diagram of a method 700 for fabricating an IC structure in accordance with some embodiments.

Das Verfahren 700 ist dafür ausgelegt eine IC-Struktur zu bilden, zum Beispiel den Pegelverschiebungsschaltkreis 100, die oben in Bezug auf die 1A-5 besprochen wurde. In einigen Ausführungsformen werden eine oder mehrere Operationen des Verfahrens 700 auf der Grundlage eines oder beider IC-Layoutschaubilder 100A und 100B ausgeführt, die oben in Bezug auf die 3B und 4B besprochen wurden.The method 700 is adapted to form an IC structure, for example the level shifting circuit 100 described above with respect to FIG 1A-5 was discussed. In some embodiments, one or more operations of the method 700 are performed based on one or both of the IC layout diagrams 100A and 100B provided above with respect to FIG 3B and 4B were discussed.

In einigen Ausführungsformen kann das Verfahren 700 durch ein IC-Herstellungssystem als Teil eines IC-Herstellungsflusses verwendet werden, zum Beispiel ein IC-Herstellungssystem 900, das unten in Bezug auf 9 besprochen wird.In some embodiments, the method 700 may be used by an IC manufacturing system as part of an IC manufacturing flow, for example an IC manufacturing system 900 described below with respect to FIG 9 is discussed.

Die Reihenfolge, in der die Operationen des Verfahrens 700 in 7 dargestellt sind, dient nur der Veranschaulichung; die Operationen des Verfahrens 700 können auch gleichzeitig und/oder in einer anderen als der in 7 dargestellten Reihenfolge ausgeführt werden. In einigen Ausführungsformen werden Operationen zusätzlich zu den in 7 gezeigten Operationen vor, zwischen, während und/oder nach den in 7 gezeigten Operationen durchgeführt.The order in which the operations of method 700 in 7 shown is for illustrative purposes only; the operations of the method 700 can also be carried out simultaneously and/or in a manner different from that in 7 shown order are executed. In some embodiments, operations are performed in addition to those in 7 Operations shown before, between, during and/or after the in 7 operations shown performed.

In einigen Ausführungsformen werden eine oder mehrere Operationen des Verfahrens 700 unter Verwendung verschiedener Fertigungswerkzeuge ausgeführt, zum Beispiel eines oder mehrerer von einem Wafer-Stepper, einem Photoresist-Beschichter, einem Ionenimplantierer, einer Prozesskammer, zum Beispiel einer CVD-Kammer oder einem LPCVD-Ofen, einem CMP-System, einem Plasmaätzsystem, einem Wafer-Reinigungssystem oder einer anderen Herstellungsausrüstung, die in der Lage ist, einen oder mehrere geeignete Herstellungsprozesse durchzuführen, wie unten noch besprochen wird.In some embodiments, one or more operations of method 700 are performed using various manufacturing tools, for example one or more of a wafer stepper, a photoresist coater, an ion implanter, a process chamber, for example a CVD chamber, or an LPCVD oven , a CMP system, a plasma etch system, a wafer cleaning system, or other manufacturing equipment capable of performing one or more suitable manufacturing processes, as discussed below.

Bei Operation 710 wird in einigen Ausführungsformen eine n-Mulde in einem Halbleitersubstrat gebildet. Das Bilden der n-Mulde umfasst das Durchführen eines oder mehrerer geeigneter Herstellungsprozesse, zum Beispiel Photolithographie- und/oder Ionenimplantationsprozesse.At operation 710, in some embodiments, an n-well is formed in a semiconductor substrate. Forming the n-well includes performing one or more suitable fabrication processes, such as photolithography and/or ion implantation processes.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Bilden der n-Mulde das Bilden einer gemeinsamen n-Mulde, die die n-Mulde NW oder mehrere n-Mulden NW aufweist, die oben in Bezug auf die 1A-4B besprochen wurden. In einigen Ausführungsformen umfasst das Bilden der n-Mulde das Bilden der n-Mulde auf der Grundlage der n-Mulde NW des IC-Layoutschaubildes 100A oder 100B, die oben in Bezug auf die 3B und 4B besprochen wurden.In some embodiments, forming the n-well includes forming a common n-well comprising the n-well NW or multiple n-wells NW described above with respect to FIG 1A-4B were discussed. In some embodiments, forming the n-well includes forming the n-well based on the n-well NW of the IC layout diagram 100A or 100B described above with respect to FIG 3B and 4B were discussed.

In Operation 720 werden erste bis vierte PMOS-Transistoren in der n-Mulde gebildet. Das Bilden der ersten bis vierten PMOS-Transistoren umfasst das Durchführen mehrerer geeigneter Herstellungsprozesse, zum Beispiel Photolithographie-, Ätz-, Abscheidungs- und/oder Ionenimplantationsprozesse.In operation 720, first through fourth PMOS transistors are formed in the n-well. Forming the first through fourth PMOS transistors includes performing a number of suitable manufacturing processes, such as photolithography, etching, deposition, and/or ion implantation processes.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Bilden des ersten und des zweiten der ersten bis vierten PMOS-Transistoren das Bilden der PMOS-Transistoren P4 und P5, die oben in Bezug auf den Vorspannungsschaltkreis 300 und die 3A und 3B beschrieben wurden. In einigen Ausführungsformen umfasst das Bilden des ersten und des zweiten der ersten bis vierten PMOS-Transistoren das Bilden der PMOS-Transistoren P6-P8, wie oben in Bezug auf den Vorspannungsschaltkreis 400 und die 4A und 4B besprochen wurden.In some embodiments, forming the first and second of the first through fourth PMOS transistors includes forming the PMOS transistors P4 and P5 described above with respect to the biasing circuit 300 and the 3A and 3B have been described. In some embodiments, forming the first and second of the first through fourth PMOS transistors includes forming PMOS transistors P6-P8, as described above with respect to bias circuit 400 and FIG 4A and 4B were discussed.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Bilden des dritten und des vierten der ersten bis vierten PMOS-Transistoren das Bilden der PMOS-Transistoren P1-P3, die oben in Bezug auf die 2-4B besprochen wurden.In some embodiments, forming the third and fourth of the first through fourth PMOS transistors includes forming the PMOS transistors P1-P3 described above with respect to FIG 2-4B were discussed.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Bilden der ersten bis vierten PMOS-Transistoren in der n-Mulden-Region das Bilden eines oder mehrerer NMOS-Transistoren außerhalb der n-Mulde, zum Beispiel der NMOS-Transistoren N1-N3, die oben in Bezug auf die 2-4B besprochen wurden, und/oder des NMOS-Transistors N4, der oben in Bezug auf die 4A und 4B besprochen wurde.In some embodiments, forming the first to fourth PMOS transistors in the n-well region includes forming one or more NMOS transistors outside the n-well, for example the NMOS transistors N1-N3 described above with respect to FIG 2-4B have been discussed and/or the NMOS transistor N4 discussed above with respect to FIG 4A and 4B was discussed.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Bilden der ersten bis vierten rückseitigen Durchkontaktierungsstrukturen das Durchführen einer Ausdünnungsoperation an einem Halbleiterwafer, der die IC-Struktur, zum Beispiel dem Substrat 100S, aufweist, die oben in Bezug auf die 1A-5 besprochen wurde.In some embodiments, forming the first through fourth backside via structures includes performing a thinning operation on a semiconductor wafer having the IC structure, for example the substrate 100S, described above with respect to FIG 1A-5 was discussed.

Bei Operation 730 wird ein Vorspannungsschaltkreis, der den ersten und den zweiten PMOS-Transistor aufweist, und ein Pegelverschieber, der den dritten und den vierten PMOS-Transistor aufweist, hergestellt. Das Herstellen des Vorspannungsschaltkreises und des Pegelverschiebers umfasst das Einrichten mehrerer leitfähiger Segmente, die durch eine oder mehrere Isolationsschichten gestützt und elektrisch getrennt werden. In einigen Ausführungsformen umfasst das Einrichten der mehreren leitfähigen Segmente das Durchführen eines oder mehrerer Herstellungsprozesse, zum Beispiel eines oder mehrerer Abscheidungs-, Strukturierungs-, Ätz-, Planarisierungs- und/oder Reinigungsprozesse, die geeignet sind, leitfähige Strukturen zu generieren, die gemäß Schaltkreiseinrichtungsanforderungen angeordnet sind.At operation 730, a bias circuit including the first and second PMOS transistors and a level shifter including the third and fourth PMOS transistors is fabricated. Fabricating the bias circuit and level shifter involves establishing a plurality of conductive segments that are supported and electrically separated by one or more layers of insulation. In some embodiments, setting up the plurality of conductive segments includes performing one or more manufacturing processes, for example one or more deposition, patterning, etching, planarization and/or cleaning processes, suitable to generate conductive structures according to circuit setup requirements are arranged.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Bilden der einen oder der mehreren Isolationsschichten das Abscheiden eines oder mehrerer Isolationsmaterialien, zum Beispiel dielektrischer Materialien, die oben in Bezug auf die 1B, 3B und 4B besprochen werden. In einigen Ausführungsformen umfasst das Bilden der leitfähigen Segmente das Durchführen eines oder mehrerer Abscheidungsprozesse zum Abscheiden eines oder mehrerer leitfähiger Materialien, die oben in Bezug auf die 1B, 3B und 4B besprochen wurden.In some embodiments, forming the one or more insulating layers includes depositing one or more insulating materials, such as dielectric materials, as described above with respect to FIG 1B , 3B and 4B be discussed. In some embodiments, forming the conductive segments includes performing one or more deposition processes for depositing one or more conductive materials described above with respect to FIG 1B , 3B and 4B were discussed.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Bilden der leitfähigen Segmente das Bilden der leitfähigen Segmente auf der Grundlage leitfähiger Regionen CR, die oben in Bezug auf die 3B und 4B besprochen wurden.In some embodiments, forming the conductive segments includes forming the conductive segments based on conductive regions CR described above with respect to FIG 3B and 4B were discussed.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Bilden des Vorspannungsschaltkreises, der den ersten und den zweiten PMOS-Transistor aufweist, das Bilden des Vorspannungsschaltkreises 110, der oben in Bezug auf die 1A und 1B besprochen wurde. In einigen Ausführungsformen umfasst das Bilden des Vorspannungsschaltkreises, der den ersten und den zweiten PMOS-Transistor aufweist, das Bilden des Vorspannungsschaltkreises 300, der die PMOS-Transistoren P4 und P5 aufweist, die oben in Bezug auf die 3A und 3B besprochen wurden. In einigen Ausführungsformen umfasst das Bilden des Vorspannungsschaltkreises, der den ersten und den zweiten PMOS-Transistor aufweist, das Bilden des Vorspannungsschaltkreises 400, der die PMOS-Transistoren P6-P8 aufweist, die oben in Bezug auf die 4A und 4B besprochen wurden.In some embodiments, forming the biasing circuit having the first and second PMOS transistors includes forming the biasing circuit 110 described above with respect to FIG 1A and 1B was discussed. In some embodiments, forming the biasing circuit having the first and second PMOS transistors includes forming the biasing circuit 300 having the PMOS transistors P4 and P5 described above with respect to FIG 3A and 3B were discussed. In some embodiments, forming the biasing circuit having the first and second PMOS transistors includes forming the biasing circuit 400 having the PMOS transistors P6-P8 described above with respect to FIG 4A and 4B were discussed.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Bilden des Pegelverschiebers, der den dritten und den vierten PMOS-Transistor aufweist, das Bilden des Pegelverschiebers 120, der oben in Bezug auf die 1A und 1B besprochen wurde. In einigen Ausführungsformen umfasst das Bilden des Pegelverschiebers, der den dritten und den vierten PMOS-Transistor aufweist, das Bilden des Pegelverschiebers 200, der die PMOS-Transistoren P1-P3 aufweist, die oben in Bezug auf die 2-4B besprochen wurden.In some embodiments, forming the level shifter having the third and fourth PMOS transistors includes forming the level shifter 120 described above with respect to FIG 1A and 1B was discussed. In some embodiments, forming the level shifter having the third and fourth PMOS transistors includes forming the level shifter 200 having the PMOS transistors P1-P3 described above with respect to FIG 2-4B were discussed.

Bei Operation 740 wird eine erste Stromverteilungsstruktur gebildet, die elektrische Verbindungen zu jedem des ersten und des dritten PMOS-Transistors aufweist, und es wird eine zweite Stromverteilungsstruktur gebildet, die elektrische Verbindungen zu jedem des zweiten und des vierten PMOS-Transistors aufweist. Das Bilden der ersten und der zweiten Stromverteilungsstruktur umfasst das Einrichten mehrerer leitfähiger Segmente, die durch eine oder mehrere Isolationsschichten gestützt und elektrisch getrennt werden, wie oben in Bezug auf die Operation 730 besprochen wurde.At operation 740, a first current distribution structure is formed having electrical connections to each of the first and third PMOS transistors, and a second current distribution structure is formed having electrical connections to each of the second and fourth PMOS transistors. Forming the first and second power distribution structures includes establishing a plurality of conductive segments supported and electrically separated by one or more insulating layers, as discussed above with respect to operation 730 .

Das Bilden der ersten und der zweiten Stromverteilungsstruktur umfasst das Einrichten der mehreren leitfähigen Segmente dergestalt, dass jede der Stromverteilungsstrukturen des ersten und des zweiten Stromversorgungsbereich elektrisch mit S/D-Strukturen der ersten bis vierten PMOS-Transistoren gekoppelt ist.Forming the first and second power distribution structures includes establishing the plurality of conductive segments such that each of the first and second power supply region current distribution structures is electrically coupled to S/D structures of the first through fourth PMOS transistors.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Einrichten der mehreren leitfähigen Elemente das Einrichten einer Stromverteilungsstruktur des ersten Stromversorgungsbereichs dergestalt, dass der Stromversorgungsknoten NVDD1 enthalten ist, sowie einer Stromverteilungsstruktur des zweiten Stromversorgungsbereichs dergestalt, dass der Stromversorgungsknoten NVDD2 enthalten ist, die jeweils oben in Bezug auf die 1A-4B besprochen wurden. In einigen Ausführungsformen umfasst das Einrichten der mehreren leitfähigen Segmente das Einrichten von Stromverteilungsstrukturen des ersten und des zweiten Stromversorgungsbereichs dergestalt, dass Stromversorgungsknoten NVDDA und NVDDB enthalten sind, die oben in Bezug auf die 4A und 4B besprochen wurden.In some embodiments, establishing the plurality of conductive elements includes establishing a first power supply domain power distribution structure to include power supply node NVDD1 and a second power supply domain power distribution structure to include power supply node NVDD2, each of which is described above with respect to the 1A-4B were discussed. In some embodiments, establishing the plurality of conductive segments includes establishing power distribution structures of the first and second power supply domains such that power supply nodes NVDDA and NVDDB, described above with respect to FIG 4A and 4B were discussed.

In einigen Ausführungsformen umfasst das Einrichten der mehreren leitfähigen Segmente das Einrichten einer oder mehrerer Stromverteilungsstrukturen dergestalt, dass der Referenzknoten NVSS enthalten ist, der oben in Bezug auf die 1A-4B besprochen wurde.In some embodiments, establishing the plurality of conductive segments includes establishing one or more power distribution structures such that the reference node NVSS, described above with respect to FIG 1A-4B was discussed.

Die Operationen des Verfahrens 700 können verwendet werden, um eine IC-Struktur, zum Beispiel einen Pegelverschiebungsschaltkreis 100, zu bilden, die einen Vorspannungsschaltkreis und einen Pegelverschieber aufweist, wie oben in Bezug auf den Pegelverschiebungsschaltkreis 100 besprochen, und dadurch die Fähigkeiten und Vorteile aufweist, die oben in Bezug auf den Pegelverschiebungsschaltkreis 100 besprochen wurden.The operations of method 700 may be used to form an IC structure, for example level shifter circuit 100, having bias circuitry and a level shifter as discussed above with respect to level shifter circuit 100, and thereby having the capabilities and advantages discussed above with respect to level shifting circuit 100.

8 ist ein Blockschaubild eines IC-Layoutschaubild-Generierungssystems 800 gemäß einigen Ausführungsformen. Die im vorliegenden Text beschriebenen Verfahren zum Erstellen von IC-Layoutschaubildern gemäß einer oder mehreren Ausführungsformen können zum Beispiel unter Verwendung des IC-Layoutschaubild-Generierungssystems 800 gemäß einigen Ausführungsformen implementiert werden. 8th 8 is a block diagram of an IC layout diagram generation system 800 according to some embodiments. For example, the methods described herein for generating IC layout diagrams according to one or more embodiments may be implemented using the IC layout diagram generation system 800 according to some embodiments.

In einigen Ausführungsformen ist das IC-Layoutschaubild-Generierungssystem 800 eine Allzweck-Computervorrichtung mit einem Hardwareprozessor 802 und einem nicht-transitorischen, computerlesbaren Speichermedium 804. Das Speichermedium 804 wird unter anderem mit Computerprogrammcode 806, das heißt, einem Satz ausführbarer Instruktionen, codiert, das heißt, es gespeichert ihn. Das Ausführen von Anweisungen 806 durch den HardwareProzessor 802 stellt (mindestens teilweise) ein EDA-Tool dar, das einen Abschnitt oder die Gesamtheit eines Verfahrens, zum Beispiel des Verfahrens 600 zum Generieren eines IC-Layoutschaubildes, das oben in Bezug auf 6 besprochen wurde (im Folgenden die genannten Prozesse und/oder Verfahren), implementiert.In some embodiments, the IC layout diagram generation system 800 is a general purpose computing device having a hardware processor 802 and a non-transitory computer-readable storage medium 804. The Storage medium 804 is encoded, that is, stores, among other things, computer program code 806, that is, a set of executable instructions. The execution of instructions 806 by the hardware processor 802 constitutes (at least in part) an EDA tool that implements some or all of a method, such as the method 600 for generating an IC layout diagram discussed above with respect to FIG 6 discussed (hereinafter referred to as the processes and/or procedures) implemented.

Der Prozessor 802 ist über einen Bus 808 elektrisch mit dem computerlesbaren Speichermedium 804 gekoppelt. Der Prozessor 802 ist ebenfalls über den Bus 808 elektrisch mit einer E/A-Schnittstelle 810 gekoppelt. Eine Netzwerkschnittstelle 812 ist ebenfalls über den Bus 808 elektrisch mit dem Prozessor 802 verbunden. Die Netzwerkschnittstelle 812 ist mit einem Netzwerk 814 verbunden, so dass der Prozessor 802 und das computerlesbare Speichermedium 804 in der Lage sind, sich über das Netzwerk 814 mit externen Elementen zu verbinden. Der Prozessor 802 ist dafür eingerichtet, den Computerprogrammcode 806, der in dem computerlesbaren Speichermedium 804 codiert ist, auszuführen, um das IC-Layoutschaubild-Generierungssystem 800 zu veranlassen, für das Durchführen eines Abschnitts oder der Gesamtheit der genannten Prozesse und/oder Verfahren verwendbar zu sein. In einer oder mehreren Ausführungsformen ist der Prozessor 802 eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), ein Multiprozessor, ein verteiltes Verarbeitungssystem, ein anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreis (ASIC) und/oder eine geeignete Verarbeitungseinheit.The processor 802 is electrically coupled to the computer-readable storage medium 804 via a bus 808 . The processor 802 is also electrically coupled to an I/O interface 810 via the bus 808 . A network interface 812 is also electrically connected to processor 802 via bus 808 . The network interface 812 is connected to a network 814 such that the processor 802 and the computer-readable storage medium 804 are able to connect to external elements via the network 814 . The processor 802 is configured to execute the computer program code 806 encoded in the computer-readable storage medium 804 to cause the IC layout diagram generation system 800 to be used for performing some or all of the named processes and/or methods being. In one or more embodiments, processor 802 is a central processing unit (CPU), a multiprocessor, a distributed processing system, an application specific integrated circuit (ASIC), and/or any suitable processing unit.

In einer oder mehreren Ausführungsformen ist das computerlesbare Speichermedium 804 ein elektronisches, magnetisches, optisches, elektromagnetisches, Infrarot- und/oder Halbleitersystem (oder eine solche Vorrichtung oder ein solches Gerät). Zum Beispiel weist das computerlesbare Speichermedium 804 einen Halbleiter- oder Festkörperspeicher, ein Magnetband, eine wechselfähige Computerdiskette, einen Direktzugriffsspeicher (RAM), einen Nurlesespeicher (ROM), eine starre magnetische Disk und/oder eine optische Disk auf. In einer oder mehreren Ausführungsformen, die mit optischen Disks arbeiten, enthält das computerlesbare Speichermedium 804 ein Compact-Disk-Read-Only-Memory (CD-ROM), eine Compact-Disk-Read/Write (CD-R/W) und/oder eine digitale Video-Disk (DVD).In one or more embodiments, computer-readable storage medium 804 is an electronic, magnetic, optical, electromagnetic, infrared, and/or semiconductor system (or apparatus or device). For example, computer readable storage medium 804 includes semiconductor or solid state memory, magnetic tape, removable computer disk, random access memory (RAM), read only memory (ROM), rigid magnetic disk, and/or optical disk. In one or more embodiments employing optical disks, computer-readable storage medium 804 includes compact disk read-only memory (CD-ROM), compact disk read/write (CD-R/W) and/or or a digital video disc (DVD).

In einer oder mehreren Ausführungsformen speichert das Speichermedium 804 den Computerprogrammcode 806, der dafür eingerichtet ist, das IC-Layoutschaubild-Generierungssystem 800 (wobei ein solches Ausführen (mindestens teilweise) das EDA-Tool darstellt) zu veranlassen, für das Durchführen eines Abschnitts oder der Gesamtheit der genannten Prozesse und/oder Verfahren verwendbar zu sein. In einer oder mehreren Ausführungsformen speichert das Speichermedium 804 ebenfalls Informationen, die das Durchführen eines Abschnitts oder der Gesamtheit der genannten Prozesse und/oder Verfahren ermöglichen. In einer oder mehreren Ausführungsformen speichert das Speichermedium 804 eine Layout-Bibliothek 807, die solche IC-Layoutschaubilder enthält, wie sie im vorliegenden Text offenbart sind, wie die IC-Layoutschaubilder 100A und 100B, die oben in Bezug auf die 3B und 4B besprochen wurden.In one or more embodiments, the storage medium 804 stores computer program code 806 configured to cause the IC layout diagram generation system 800 (such execution representing (at least in part) the EDA tool) to perform a section or the Entirety of the processes and / or methods mentioned to be usable. In one or more embodiments, the storage medium 804 also stores information that enables performing some or all of the named processes and/or methods. In one or more embodiments, storage medium 804 stores a layout library 807 containing such IC layout diagrams as disclosed herein, such as IC layout diagrams 100A and 100B described above with respect to FIGS 3B and 4B were discussed.

Das IC-Layoutschaubild-Generierungssystem 800 weist eine E/A-Schnittstelle 810 auf. Die E/A-Schnittstelle 810 ist mit einer externen Schaltung gekoppelt. In einer oder mehreren Ausführungsformen umfasst die E/A-Schnittstelle 810 eine Tastatur, ein Tastenfeld, eine Maus, einen Trackball, ein Trackpad, einen Touchscreen und/oder Pfeiltasten zum Übermitteln von Informationen und Befehlen an den Prozessor 802.The IC layout diagram generation system 800 has an I/O interface 810 . The I/O interface 810 is coupled to external circuitry. In one or more embodiments, I/O interface 810 includes a keyboard, keypad, mouse, trackball, trackpad, touch screen, and/or arrow keys for communicating information and commands to processor 802.

Das IC-Layoutschaubild-Generierungssystem 800 weist außerdem eine Netzwerkschnittstelle 812 auf, die mit dem Prozessor 802 gekoppelt ist. Die Netzwerkschnittstelle 812 ermöglicht es dem System 800, mit dem Netzwerk 814 zu kommunizieren, an das ein oder mehrere weitere Computersysteme angeschlossen sind. Die Netzwerkschnittstelle 812 enthält drahtlose Netzwerkschnittstellen wie zum Beispiel BLUETOOTH, WIFI, WIMAX, GPRS oder WCDMA, oder drahtgebundene Netzwerkschnittstellen wie zum Beispiel ETHERNET, USB oder IEEE-1364. In einer oder mehreren Ausführungsformen wird ein Abschnitt oder die Gesamtheit der genannten Prozesse und/oder Verfahren in zwei oder mehr IC-Layoutschaubild-Generierungssystemen 800 implementiert.The IC layout diagram generation system 800 also includes a network interface 812 coupled to the processor 802 . Network interface 812 allows system 800 to communicate with network 814 to which one or more other computer systems are attached. Network interface 812 includes wireless network interfaces such as BLUETOOTH, WIFI, WIMAX, GPRS, or WCDMA, or wired network interfaces such as ETHERNET, USB, or IEEE-1364. In one or more embodiments, some or all of the above processes and/or methods are implemented in two or more IC layout diagram generation systems 800 .

Das IC-Layoutschaubild-Generierungssystem 800 ist dafür eingerichtet, Informationen über die E/A-Schnittstelle 810 zu empfangen. Die über die E/A-Schnittstelle 810 empfangenen Informationen enthalten eines oder mehrere von Instruktionen, Daten, Designregeln, Bibliotheken von Standardzellen und/oder andere Parameter zur Verarbeitung durch den Prozessor 802. Die Informationen werden über den Bus 808 zu dem Prozessor 802 übertragen. Das IC-Layoutschaubild-Generierungssystem 800 ist dafür eingerichtet, über die E/A-Schnittstelle 810 Informationen in Bezug auf eine Benutzerschnittstelle zu empfangen. Die Informationen werden auf dem computerlesbaren Medium 804 als Benutzeroberfläche (User Interface, UI) 842 gespeichert.The IC layout diagram generation system 800 is configured to receive information via the I/O interface 810 . The information received via I/O interface 810 includes one or more of instructions, data, design rules, libraries of standard cells, and/or other parameters for processing by processor 802. The information is transmitted to processor 802 via bus 808. The IC layout diagram generation system 800 is configured to receive information related to a user interface via the I/O interface 810 . The information is stored on the computer-readable medium 804 as a user interface (UI) 842 .

In einigen Ausführungsformen sind ein Teil oder alle der genannten Prozesse und/oder Verfahren als eigenständige Softwareanwendung zur Ausführung durch einen Prozessor implementiert. In einigen Ausführungsformen sind ein Teil oder alle der genannten Prozesse und/oder Verfahren als Softwareanwendung implementiert, die Teil einer zusätzlichen Softwareanwendung ist. In einigen Ausführungsformen sind ein Teil oder alle der genannten Prozesse und/oder Verfahren als Plug-in für eine Softwareanwendung implementiert. In einigen Ausführungsformen ist mindestens einer bzw. eines der genannten Prozesse und/oder Verfahren als Softwareanwendung implementiert, die Teil eines EDA-Tools ist. In einigen Ausführungsformen wird ein Abschnitt oder die Gesamtheit der genannten Prozesse und/oder Verfahren als eine Softwareanwendung implementiert, die durch das IC-Layoutschaubild-Generierungssystem 800 verwendet wird. In einigen Ausführungsformen wird ein Layoutschaubild, das Standardzellen enthält, mit Hilfe eines Tools wie VIRTUOSO® von CADENCE DESIGN SYSTEMS, Inc. oder eines anderen geeigneten Layoutgenerierungstools erstellt.In some embodiments, some or all of the recited processes and/or methods are implemented as a standalone software application for execution by a processor. In some embodiments, some or all of the recited processes and/or methods are implemented as a software application that is part of an additional software application. In some embodiments, some or all of the recited processes and/or methods are implemented as a plug-in for a software application. In some embodiments, at least one of said processes and/or methods is implemented as a software application that is part of an EDA tool. In some embodiments, some or all of the named processes and/or methods are implemented as a software application used by the IC layout diagram generation system 800 . In some embodiments, a layout diagram containing standard cells is created using a tool such as VIRTUOSO® from CADENCE DESIGN SYSTEMS, Inc. or another suitable layout generation tool.

In einigen Ausführungsformen werden die Prozesse als Funktionen eines Programms realisiert, das auf einem nicht-transitorischen, computerlesbaren Aufzeichnungsmedium gespeichert ist. Zu Beispielen eines nicht-transitorischen, computerlesbaren Aufzeichnungsmediums gehören unter anderem externe/entfernbare und/oder interne/eingebaute Massen- oder Arbeitsspeichereinheiten, zum Beispiel eines oder mehrere von einer optischen Disk, wie zum Beispiel eine DVD, einer Magnetplatte, wie eine Festplatte, einem Halbleiterspeicher, wie zum Beispiel ein ROM, ein RAM, eine Speicherkarte, und dergleichen.In some embodiments, the processes are implemented as functions of a program stored on a non-transitory computer-readable recording medium. Examples of a non-transitory, computer-readable recording medium include, but are not limited to, external/removable and/or internal/built-in mass or memory devices, for example one or more of an optical disk such as a DVD, a magnetic disk such as a hard disk, a Semiconductor memories such as a ROM, a RAM, a memory card, and the like.

9 ist ein Blockschaubild eines IC-Herstellungssystems 900 und eines damit verbundenen IC-Herstellungsflusses gemäß einigen Ausführungsformen. In einigen Ausführungsformen werden, auf der Grundlage eines IC-Layoutschaubildes, (A) eine oder mehrere Halbleitermasken und/oder (B) mindestens eine Komponente in einer Schicht eines integrierten Halbleiterschaltkreises mittels des Herstellungssystems 900 gefertigt. 9 FIG. 9 is a block diagram of an IC manufacturing system 900 and an associated IC manufacturing flow, according to some embodiments. In some embodiments, based on an IC layout diagram, (A) one or more semiconductor masks and/or (B) at least one component in a layer of a semiconductor integrated circuit are manufactured using the manufacturing system 900 .

In 9 umfasst das IC-Herstellungssystem 900 Entitäten, wie zum Beispiel ein Designhaus 920, ein Maskenhaus 930 und einen IC-Hersteller/Fertiger („Fab“) 950, die in den Design-, Entwicklungs- und Herstellungszyklen und/oder den Dienstleistungen im Zusammenhang mit der Herstellung eines IC-Bauteils 960 miteinander interagieren. Die Entitäten in dem System 900 sind über ein Kommunikationsnetzwerk verbunden. In einigen Ausführungsformen ist das Kommunikationsnetzwerk ein einziges Netzwerk. In einigen Ausführungsformen ist das Kommunikationsnetzwerk eine Vielzahl verschiedener Netzwerke, wie zum Beispiel ein Intranet und das Internet. Das Kommunikationsnetzwerk umfasst drahtgebundene und/oder drahtlose Kommunikationskanäle. Jede Entität interagiert mit einer oder mehreren der anderen Entitäten und erbringt Dienstleistungen für eine oder mehrere der anderen Entitäten und/oder erhält Dienstleistungen von ihnen. In einigen Ausführungsformen sind zwei oder mehr des Designhauses 920, des Maskenhauses 930 und des IC-Fab 950 im Besitz eines einzigen größeren Unternehmens. In einigen Ausführungsformen existieren zwei oder mehr des Designhauses 920, des Maskenhauses 930 und des IC-Fab 950 in einer gemeinsamen Einrichtung nebeneinander und nutzen gemeinsame Ressourcen.In 9 For example, the IC manufacturing system 900 includes entities, such as a design house 920, a mask house 930, and an IC fabricator/manufacturer ("Fab") 950, involved in the design, development, and manufacturing cycles and/or services related to the manufacture of an IC component 960 interact with each other. The entities in the system 900 are linked via a communication network. In some embodiments, the communication network is a single network. In some embodiments, the communication network is a variety of different networks, such as an intranet and the Internet. The communication network includes wired and/or wireless communication channels. Each entity interacts with and provides services to and/or receives services from one or more of the other entities. In some embodiments, two or more of the design house 920, the mask house 930, and the IC fab 950 are owned by a single larger corporation. In some embodiments, two or more of the design house 920, the mask house 930, and the IC fab 950 coexist in a common facility and share common resources.

Das Designhaus (oder Designteam) 920 generiert ein IC-Design-Layoutschaubild 922. Das IC-Design-Layoutschaubild 922 enthält verschiedene geometrische Strukturen, zum Beispiel ein IC-Layoutschaubild 100A oder 100B, die oben in Bezug auf die 3B und 4B besprochen wurden. Die geometrischen Strukturen entsprechen Strukturen von Metall-, Oxid- oder Halbleiterschichten, aus denen sich die verschiedenen Komponenten des zu fertigenden IC-Bauteils 960 zusammensetzen. Die verschiedenen Schichten kombinieren sich zu verschiedenen IC-Strukturelementen. Zum Beispiel weist ein Abschnitt des IC-Design-Layoutschaubildes 922 verschiedene IC-Strukturelemente auf, wie zum Beispiel eine aktive Region, eine Gate-Elektrode, Source und Drain, Metallleitungen oder Durchkontaktierungen einer Zwischenschicht-Interconnect-Verbindung, und Öffnungen für Bondungs-Pads, die in einem Halbleitersubstrat (zum Beispiel einem Siliziumwafer) und verschiedenen auf dem Halbleitersubstrat angeordneten Materialschichten gebildet werden sollen. Das Designhaus 920 implementiert ein geeignetes Designverfahren, um das IC-Design-Layoutschaubild 922 zu bilden. Das Designverfahren umfasst eines oder mehrere von einem logischen Design, einem physischen Design, und Platzieren und Routen. Das IC-Design-Layoutschaubild 922 wird in einer oder mehreren Dateien präsentiert, die Informationen über die geometrischen Strukturen enthalten. Zum Beispiel kann das IC-Design-Layoutschaubild 922 in einem GDSII-Dateiformat oder einem DFII-Dateiformat ausgedrückt werden.The design house (or design team) 920 generates an IC design layout diagram 922. The IC design layout diagram 922 includes various geometric structures, for example an IC layout diagram 100A or 100B, described above with respect to FIG 3B and 4B were discussed. The geometric structures correspond to structures of metal, oxide or semiconductor layers from which the various components of the IC device 960 to be manufactured are composed. The different layers combine to form different IC structural elements. For example, a portion of the IC design layout diagram 922 includes various IC structural elements such as an active region, a gate electrode, source and drain, metal lines or vias of an interlayer interconnect, and openings for bonding pads to be formed in a semiconductor substrate (e.g., a silicon wafer) and various material layers disposed on the semiconductor substrate. The design house 920 implements an appropriate design process to form the IC design layout diagram 922 . The design process includes one or more of a logical design, a physical design, and placement and routing. The IC design layout diagram 922 is presented in one or more files that contain information about the geometric structures. For example, the IC design layout diagram 922 can be expressed in a GDSII file format or a DFII file format.

Das Maskenhaus 930 umfasst die Datenvorbereitung 932 und die Maskenfertigung 944. Das Maskenhaus 930 verwendet das IC-Design-Layoutschaubild 922 zum Herstellen einer oder mehrerer Masken 945, die beim Herstellen der verschiedenen Schichten des IC-Bauteils 960 gemäß dem IC-Design-Layoutschaubild 922 zu verwenden sind. Das Maskenhaus 930 führt die Maskendatenvorbereitung 932 aus, wobei das IC-Design-Layoutschaubild 922 in eine repräsentative Datei (Representative Data File, RDF) übersetzt wird. Die Maskendatenvorbereitung 932 übermittelt die RDF an die Maskenfertigung 944. Die Maskenfertigung 944 umfasst einen Maskenschreiber. Ein Maskenschreiber konvertiert die RDF zu einem Bild auf einem Substrat, wie zum Beispiel einer Maske (Retikel) 945 oder einen Halbleiterwafer 953. Das Design-Layoutschaubild 922 wird durch die Maskendatenvorbereitung 932 so verarbeitet, dass es mit bestimmten Eigenschaften des Maskenschreibers und/oder Anforderungen des IC-Fab 950 kompatibel ist. In 9 sind die Maskendatenvorbereitung 932 und die Maskenfertigung 944 als getrennte Elemente veranschaulicht. In einigen Ausführungsformen können die Maskendatenvorbereitung 932 und die Maskenfertigung 944 zusammen als die Maskendatenvorbereitung bezeichnet werden.The mask house 930 includes data prep 932 and mask fabrication 944. The mask house 930 uses the IC design layout diagram 922 to fabricate one or more masks 945 that are used in fabricating the various layers of the IC device 960 according to the IC design layout diagram 922 are to be used. The mask house 930 performs the mask data preparation 932 showing the IC design layout image 922 is translated into a representative data file (RDF). Mask data preparation 932 transmits the RDF to mask maker 944. Mask maker 944 includes a mask writer. A mask writer converts the RDF to an image on a substrate, such as a mask (reticle) 945 or a semiconductor wafer 953. The design layout diagram 922 is processed by the mask data preparation 932 to match certain characteristics of the mask writer and/or requirements of the IC-Fab 950 is compatible. In 9 mask data preparation 932 and mask fabrication 944 are illustrated as separate elements. In some embodiments, the mask data preparation 932 and the mask fabrication 944 may be collectively referred to as the mask data preparation.

In einigen Ausführungsformen enthält die Maskendatenvorbereitung 932 eine optische Nähekorrektur (Optical Proximity Correction, OPC), die Lithografieoptimierungstechniken zum Kompensieren von Bildfehlern verwendet, wie zum Beispiel solchen, die durch Beugung, Interferenzen, andere Prozesseffekte und dergleichen entstehen. OPC justiert das IC-Design-Layoutschaubild 922. In einigen Ausführungsformen enthält die Maskendatenvorbereitung 932 weitere Auflösungsoptimierungstechniken (Resolution Enhancement Techniques, RET), wie zum Beispiel außeraxiale Beleuchtung, Sub-Auflösungs-Hilfsmerkmale, Phasenverschiebungsmasken, andere geeignete Techniken und dergleichen oder Kombinationen davon. In einigen Ausführungsformen wird auch inverse Lithografie-Technologie (ILT) verwendet, die OPC als ein inverses Bildgabeproblem behandelt.In some embodiments, mask data preparation 932 includes optical proximity correction (OPC) that uses lithography optimization techniques to compensate for artifacts such as those caused by diffraction, interference, other process effects, and the like. OPC adjusts IC design layout diagram 922. In some embodiments, mask data preparation 932 includes other resolution enhancement techniques (RET), such as off-axis illumination, sub-resolution assist features, phase shift masks, other suitable techniques, and the like, or combinations thereof. In some embodiments, inverse lithography technology (ILT) is also used, which treats OPC as an inverse imaging problem.

In einigen Ausführungsformen enthält die Maskendatenvorbereitung 932 einen Maskenregelprüfer (Mask Rule Checker, MRC), der das IC-Design-Layoutschaubild 922, das Prozesse in OPC durchlaufen hat, mit einem Satz Maskenerzeugungsregeln überprüft, die bestimmte geometrische und/oder Konnektivitätseinschränkungen enthalten, um ausreichende Margen sicherzustellen, um Schwankungen in Halbleiterherstellungsprozessen zu berücksichtigen, und dergleichen. In einigen Ausführungsformen modifiziert der MRC das IC-Design-Layoutschaubild 922, um Einschränkungen während der Maskenfertigung 944 zu kompensieren, die einen Teil der Modifizierungen rückgängig machen können, die durch OPC vorgenommen wurden, um Maskenerzeugungsregeln zu erfüllen.In some embodiments, the mask data preparation 932 includes a mask rule checker (MRC) that checks the IC design layout diagram 922 that has undergone processes in OPC with a set of mask generation rules that include certain geometric and/or connectivity constraints to ensure sufficient ensure margins to account for variations in semiconductor manufacturing processes, and the like. In some embodiments, the MRC modifies the IC design layout diagram 922 to compensate for constraints during mask fabrication 944 that may undo some of the modifications made by OPC to meet mask generation rules.

In einigen Ausführungsformen enthält die Maskendatenvorbereitung 932 eine Lithografieprozessüberprüfung (Lithography Process Checking, LPC), die eine Verarbeitung simuliert, die durch den IC-Fab 950 implementiert wird, um das IC-Bauteil 960 zu fertigen. Die LPC simuliert diese Verarbeitung anhand des IC-Design-Layoutschaubildes 922, um eine simulierte hergestellte Vorrichtung zu erzeugen, wie zum Beispiel ein IC-Bauteil 960. Die Verarbeitungsparameter in der LPC-Simulation können Parameter, die mit verschiedenen Prozessen des IC-Herstellungszyklus verknüpft sind, Parameter, die mit Werkzeugen verknüpft sind, die zur Herstellung des IC verwendet werden, und/oder andere Aspekte des Herstellungsprozesses enthalten. Die LPC berücksichtigt verschiedene Faktoren, wie zum Beispiel Zwischenbildkontrast, Tiefenschärfe (Depth of Focus, DOF), Maskenfehleroptimierungsfaktor (Mask Error Enhancement Factor, MEEF), andere geeignete Faktoren und dergleichen oder Kombinationen davon. In einigen Ausführungsformen werden, nachdem durch die LPC eine simulierte hergestellte Vorrichtung gebildet wurde, wenn die simulierte Vorrichtung nicht genau genug die Form hat, um Designregeln zu erfüllen, OPC und/oder MRC wiederholt, um das IC-Design-Layoutschaubild 922 weiter zu verfeinern.In some embodiments, mask data preparation 932 includes lithography process checking (LPC) that simulates processing implemented by IC fab 950 to fabricate IC package 960 . The LPC simulates this processing using the IC design layout diagram 922 to produce a simulated manufactured device, such as an IC component 960. The processing parameters in the LPC simulation may include parameters associated with various processes of the IC manufacturing cycle parameters associated with tools used to manufacture the IC and/or other aspects of the manufacturing process. The LPC takes into account various factors such as interframe contrast, depth of focus (DOF), mask error enhancement factor (MEEF), other appropriate factors, and the like or combinations thereof. In some embodiments, after a simulated manufactured device is formed by the LPC, if the simulated device does not have the shape accurately enough to meet design rules, OPC and/or MRC are repeated to further refine the IC design layout diagram 922 .

Es versteht sich, dass die obige Beschreibung der Maskendatenvorbereitung 932 zum Zweck der Klarheit vereinfacht wurde. In einigen Ausführungsformen enthält die Maskendatenvorbereitung 932 zusätzliche Merkmale, wie zum Beispiel einen Logik-Operation (LOP) zum Modifizieren des IC-Design-Layoutschaubildes 922 gemäß Herstellungsregeln. Außerdem können die Prozesse, die auf das IC-Design-Layoutschaubild 922 während der Maskendatenvorbereitung 932 angewendet werden, in einer Vielzahl verschiedener Reihenfolgen ausgeführt werden.It should be understood that the above description of mask data preparation 932 has been simplified for the sake of clarity. In some embodiments, the mask data preparation 932 includes additional features, such as a logic operation (LOP) to modify the IC design layout diagram 922 according to manufacturing rules. Additionally, the processes applied to the IC design layout diagram 922 during the mask data preparation 932 can be performed in a variety of different orders.

Nach der Maskendatenvorbereitung 932 und während der Maskenfertigung 944 werden eine Maske 945 oder eine Gruppe von Masken 945 anhand des modifizierten IC-Designlayouts 922 hergestellt. In einigen Ausführungsformen enthält die Maskenfertigung 944 die Ausführung einer oder mehrerer lithografischer Belichtungen auf der Grundlage des IC-Design-Layoutschaubildes 922. In einigen Ausführungsformen wird ein Elektronenstrahl (E-Strahl) oder ein Mechanismus aus mehreren E-Strahlen verwendet, um eine Struktur auf einer Maske (Fotomaske 945 oder Retikel) 845 anhand des modifizierten IC-Designlayouts 922 zu bilden. Die Maske 945 kann in verschiedenen Technologien gebildet werden. In einigen Ausführungsformen wird die Maske 945 unter Verwendung von Binärtechnologie gebildet. In einigen Ausführungsformen enthält eine Maskenstruktur opake Regionen und transparente Regionen. Ein Strahl, wie zum Beispiel ein ultravioletter Strahl (UV-Strahl) oder ein EUV-Strahl, der verwendet wird, um die bildempfindliche Materialschicht (zum Beispiel den Photoresist) zu belichten, die auf einen Wafer aufbeschichtet wurde, wird durch die opake Region blockiert und wird durch die transparenten Regionen durchgelassen. In einem Beispiel enthält eine Binärmaske 945 ein transparentes Substrat (zum Beispiel Quarzglas) und ein opakes Material (zum Beispiel Chrom), das in den opaken Regionen der Maske aufbeschichtet wird. In einem weiteren Beispiel wird die Maske 945 unter Verwendung einer Phasenverschiebungstechnologie gebildet. In einer Phasenverschiebungsversion (Phase Shift Mask, PSM) der Maske 945 sind verschiedene Elemente in der Struktur, die auf der Phasenverschiebungsmaske gebildet wird, dafür eingerichtet, eine korrekte Phasendifferenz zu haben, um Auflösung und Bildgabequalität zu erhöhen. In verschiedenen Beispielen kann die Phasenverschiebungsmaske eine gedämpfte PSM oder eine alternierende PSM sein. Die eine oder die mehreren Masken, die durch die Maskenfertigung 944 generiert werden, werden in einer Vielzahl verschiedener Prozesse verwendet. Zum Beispiel werden diese eine oder mehreren Masken in einem Ionenimplantierungsprozess, um verschiedene dotierte Regionen in dem Halbleiterwafer 953 zu bilden, in einem Ätzprozess, um verschiedene Ätzregionen in dem Halbleiterwafer 953 zu bilden, und/oder in anderen geeigneten Prozessen verwendet.After the mask data preparation 932 and during the mask manufacture 944, a mask 945 or a group of masks 945 are manufactured using the modified IC design layout 922. In some embodiments, mask fabrication 944 includes performing one or more lithographic exposures based on the IC design layout diagram 922. In some embodiments, an electron beam (e-beam) or multiple e-beam mechanism is used to form a pattern to form a mask (photomask 945 or reticle) 845 based on the modified IC design layout 922. The mask 945 can be formed in various technologies. In some embodiments, mask 945 is formed using binary technology. In some embodiments, a mask pattern includes opaque regions and transparent regions. A ray, such as an ultraviolet (UV) ray or an EUV ray, used to expose the image-sensitive material layer (e.g., photoresist) coated on a wafer is blocked by the opaque region and is through the transparent regions passed. In one example, a binary mask 945 includes a transparent substrate (e.g., fused silica) and an opaque material (e.g., chromium) that is coated in the opaque regions of the mask. In another example, mask 945 is formed using phase shifting technology. In a phase shift mask (PSM) version of the mask 945, various elements in the structure formed on the phase shift mask are configured to have a correct phase difference to increase resolution and imaging quality. In various examples, the phase shift mask may be an attenuated PSM or an alternating PSM. The one or more masks generated by mask fabrication 944 are used in a variety of different processes. For example, these one or more masks are used in an ion implantation process to form various doped regions in the semiconductor wafer 953, in an etch process to form various etch regions in the semiconductor wafer 953, and/or in other suitable processes.

Der IC-Fab 950 ist ein IC-Fertigungsunternehmen, das eine oder mehrere Produktionsstätten für die Fertigung einer Vielzahl verschiedener verschiedenen IC-Produkte umfasst. In einigen Ausführungsformen ist der IC-Fab 950 eine Halbleitergießerei. Zum Beispiel kann es eine Produktionsstätte für die Frontend-Fertigung mehrerer IC-Produkte (Front-End-of-Line (FEOL)-Fertigung) geben, während eine zweite Produktionsstätte für die Backend-Fertigung der Interconnect-Verbindungen und der Verkapselung der IC-Produkte (Back-End-of-Line (BEOL)-Fertigung) zuständig ist, und einen dritte Produktionsstätte kann andere Dienstleistungen für das Gießereiunternehmen erbringen.The IC Fab 950 is an IC manufacturing facility that includes one or more manufacturing facilities for the manufacture of a variety of different IC products. In some embodiments, IC fab 950 is a semiconductor foundry. For example, there may be one manufacturing facility for the front-end manufacturing of multiple IC products (Front-End-of-Line (FEOL) manufacturing), while a second manufacturing facility for the back-end manufacturing of the interconnects and encapsulation of the IC products (back-end-of-line (BEOL) manufacturing) and a third manufacturing facility may provide other services to the foundry company.

Der IC-Fab 950 umfasst Waferfertigungswerkzeuge 952, die dafür eingerichtet sind, verschiedene Herstellungsoperationen an dem Halbleiterwafer 953 ausführen, dergestalt, dass das IC-Bauteil 960 gemäß der einen oder den mehreren Masken, zum Beispiel der Maske 945, gefertigt wird. In verschiedenen Ausführungsformen umfassen die Fertigungswerkzeuge 952 eines oder mehrere von einem Wafer-Stepper, einem Ionen-Implantierer, einem Photoresist-Beschichter, einer Prozesskammer, zum Beispiel eine CVD-Kammer oder einen LPCVD-Ofen, einem CMP-System, einem Plasmaätzsystem, einem Waferreinigungssystem oder sonstiger Herstellungsausrüstung, die in der Lage ist, einen oder mehrere geeignete Herstellungsprozesse, wie im vorliegenden Text besprochen, auszuführen.The IC fab 950 includes wafer fabrication tools 952 configured to perform various fabrication operations on the semiconductor wafer 953 such that the IC device 960 is fabricated according to the one or more masks, for example mask 945 . In various embodiments, the fabrication tools 952 include one or more of a wafer stepper, an ion implanter, a photoresist coater, a process chamber such as a CVD chamber or LPCVD oven, a CMP system, a plasma etch system, a wafer cleaning system or other manufacturing equipment capable of performing one or more suitable manufacturing processes as discussed herein.

Der IC-Fab 950 verwendet die eine oder die mehreren Masken 945, die durch das Maskenhaus 930 hergestellt wurden, um das IC-Bauteil 960 zu fertigen. Somit verwendet der IC-Fab 950 mindestens indirekt das IC-Designlayout-Schaubild 922 zum Fertigen des IC-Bauteils 960. In einigen Ausführungsformen wird ein Halbleiterwafer 953 durch den IC-Fab 950 unter Verwendung der einen oder der mehreren Masken 945 hergestellt, um das IC-Bauteil 960 zu bilden. In einigen Ausführungsformen enthält die IC-Fertigung die Ausführung einer oder mehrerer lithografischer Belichtungen, die mindestens indirekt auf dem IC-Designlayout-Schaubild 922 basieren. Der Halbleiterwafer 953 umfasst ein Siliziumsubstrat oder ein anderes zweckmäßiges Substrat, auf dem Materialschichten ausgebildet sind. Der Halbleiterwafer 953 umfasst des Weiteren eines oder mehrere von verschiedenen dotierten Regionen, dielektrischen Merkmalen, Interconnect-Verbindungen auf mehreren Ebenen und dergleichen (die in anschließenden Herstellungsschritten gebildet werden).The IC fab 950 uses the one or more masks 945 produced by the mask house 930 to fabricate the IC package 960. FIG. Thus, the IC fab 950 at least indirectly uses the IC design layout diagram 922 to fabricate the IC device 960. In some embodiments, a semiconductor wafer 953 is fabricated by the IC fab 950 using the one or more masks 945 to produce the IC package 960 to form. In some embodiments, IC fabrication includes performing one or more lithographic exposures based at least indirectly on IC design layout diagram 922 . The semiconductor wafer 953 comprises a silicon substrate or other suitable substrate on which layers of material are formed. The semiconductor wafer 953 further includes one or more of various doped regions, dielectric features, multi-level interconnects, and the like (formed in subsequent fabrication steps).

Details bezüglich eines IC-Herstellungssystems (zum Beispiel des Systems 900 von 9) und eines damit verbundenen IC-Herstellungsflusses finden sich zum Beispiel im US-Patent Nr. 9,256,709 , erteilt am 9. Februar 2016, in der US-Vorerteilungspublikation Nr. 20150278429, veröffentlicht am 1. Oktober 2015, in der US-Vorerteilungspublikation Nr. 20140040838, veröffentlicht am 6. Februar 2014, und im US-Patent Nr. 7,260,442 , erteilt am 21. August 2007, die hiermit jeweils durch Bezugnahme in vollem Umfang in den vorliegenden Text aufgenommen werden.Details regarding an IC manufacturing system (e.g. the system 900 of 9 ) and an associated IC fabrication flow can be found, for example, in U.S. Patent No. 9,256,709 , issued February 9, 2016, in US Pre-grant Publication No. 20150278429, published October 1, 2015, in US Pre-grant Publication No. 20140040838, published February 6, 2014, and in U.S. Patent No. 7,260,442 , issued August 21, 2007, each of which is incorporated herein by reference in its entirety.

In einigen Ausführungsformen umfasst ein Schaltkreis einen Vorspannungsschaltkreis, der einen ersten Eingangsanschluss aufweist, der dafür eingerichtet ist, eine erste Versorgungsspannung zu empfangen, und einen zweiten Eingangsanschluss aufweist, der dafür eingerichtet ist, eine zweite Versorgungsspannung zu empfangen, wobei der Vorspannungsschaltkreis dafür eingerichtet ist, eine Vorspannung zu generieren, die den größeren eines ersten Spannungspegels der ersten Versorgungsspannung und eines zweiten Spannungspegels der zweiten Versorgungsspannung aufweist, und einen Pegelverschieber, der einen ersten PMOS-Transistor aufweist, der dafür eingerichtet ist, die erste Versorgungsspannung zu empfangen, und einen zweiten PMOS-Transistor aufweist, der dafür eingerichtet ist, die zweite Versorgungsspannung zu empfangen, wobei sowohl der erste als auch der zweite PMOS-Transistor einen Volumenanschluss aufweisen, der dafür eingerichtet ist, die Vorspannung zu empfangen. In einigen Ausführungsformen umfasst der Vorspannungsschaltkreis einen dritten PMOS-Transistor, der dafür eingerichtet ist, die erste Versorgungsspannung zu empfangen, und einen vierten PMOS-Transistor, der dafür eingerichtet ist, die zweite Versorgungsspannung zu empfangen, wobei sowohl der dritte als auch der vierte PMOS-Transistor einen Volumenanschluss aufweisen, der dafür eingerichtet ist, die Vorspannung zu empfangen. In einigen Ausführungsformen umfasst der dritte PMOS-Transistor ein Gate, das dafür eingerichtet ist, die zweite Versorgungsspannung zu empfangen, einen ersten S/D-Anschluss, der dafür eingerichtet ist, die erste Versorgungsspannung zu empfangen, und einen zweiten S/D-Anschluss; der vierte PMOS-Transistor umfasst ein Gate, das dafür eingerichtet ist, die erste Versorgungsspannung zu empfangen, einen dritten S/D-Anschluss, der dafür eingerichtet ist, die zweite Versorgungsspannung zu empfangen, und einen vierten S/D-Anschluss; und der zweite und der vierte S/D-Anschluss sind miteinander gekoppelt und dafür eingerichtet, die Vorspannung zu generieren. In einigen Ausführungsformen weist der Vorspannungsschaltkreis einen Inverter auf, der dafür eingerichtet ist, eine der ersten und der zweiten Versorgungsspannung zu empfangen, wobei der Inverter einen fünften PMOS-Transistor aufweist, der einen Volumenanschluss umfasst, der dafür eingerichtet ist, die Vorspannung zu empfangen; der dritte PMOS-Transistor umfasst ein Gate, das dafür eingerichtet ist, die eine der ersten und der zweiten Versorgungsspannung zu empfangen, einen ersten S/D-Anschluss, der dafür eingerichtet ist, die andere der ersten und der zweiten Versorgungsspannung zu empfangen, und einen zweiten S/D-Anschluss; der vierte PMOS-Transistor umfasst ein Gate, das mit einem Knoten des Inverters gekoppelt ist, einen dritten S/D-Anschluss, der dafür eingerichtet ist, die eine der ersten und der zweiten Versorgungsspannung zu empfangen, und einen vierten S/D-Anschluss; und der zweite und der vierte S/D-Anschluss sind miteinander gekoppelt und dafür eingerichtet, die Vorspannung zu generieren. In einigen Ausführungsformen weist der Pegelverschieber einen dritten PMOS-Transistor auf, der dafür eingerichtet ist, die zweite Versorgungsspannung zu empfangen, wobei der dritte PMOS-Transistor einen Volumenanschluss aufweist, der dafür eingerichtet ist, die Vorspannung zu empfangen. In einigen Ausführungsformen umfasst der Pegelverschieber einen ersten NMOS-Transistor, der mit dem ersten PMOS-Transistor in Reihe geschaltet ist, einen zweiten NMOS-Transistor, der mit dem zweiten PMOS-Transistor in Reihe geschaltet ist, und einen dritten NMOS-Transistor, der mit dem dritten PMOS-Transistor in Reihe geschaltet ist, wobei der erste NMOS-Transistor und der erste PMOS-Transistor als ein Inverter angeordnet sind, der dafür eingerichtet ist, ein Eingangssignal zu empfangen, der zweite NMOS-Transistor dafür eingerichtet ist, ein durch den Inverter ausgegebenes Signal zu empfangen, und der dritte NMOS-Transistor dafür eingerichtet ist, das Eingangssignal zu empfangen. In einigen Ausführungsformen sind die Volumenanschlüsse des ersten und des zweiten PMOS-Transistors mit derselben n-Mulde gekoppelt.In some embodiments, a circuit includes a biasing circuit having a first input terminal configured to receive a first supply voltage and a second input terminal configured to receive a second supply voltage, the biasing circuit configured to generate a bias voltage having the greater of a first voltage level of the first supply voltage and a second voltage level of the second supply voltage, and a level shifter having a first PMOS transistor configured to receive the first supply voltage and a second PMOS transistor configured to receive the second supply voltage, each of the first and second PMOS transistors having a bulk terminal configured to receive the bias voltage. In some embodiments, the bias circuit includes a third PMOS transistor configured to receive the first supply voltage and a fourth PMOS transistor configured to receive the first supply voltage tet to receive the second supply voltage, each of the third and fourth PMOS transistors having a bulk terminal configured to receive the bias voltage. In some embodiments, the third PMOS transistor includes a gate configured to receive the second supply voltage, a first S/D terminal configured to receive the first supply voltage, and a second S/D terminal ; the fourth PMOS transistor includes a gate configured to receive the first supply voltage, a third S/D terminal configured to receive the second supply voltage, and a fourth S/D terminal; and the second and fourth S/D ports are coupled together and configured to generate the bias voltage. In some embodiments, the biasing circuit includes an inverter configured to receive one of the first and second supply voltages, the inverter including a fifth PMOS transistor including a bulk terminal configured to receive the bias voltage; the third PMOS transistor includes a gate configured to receive the one of the first and second supply voltages, a first S/D terminal configured to receive the other of the first and second supply voltages, and a second S/D port; the fourth PMOS transistor includes a gate coupled to a node of the inverter, a third S/D terminal configured to receive the one of the first and second supply voltages, and a fourth S/D terminal ; and the second and fourth S/D ports are coupled together and configured to generate the bias voltage. In some embodiments, the level shifter includes a third PMOS transistor configured to receive the second supply voltage, the third PMOS transistor having a bulk terminal configured to receive the bias voltage. In some embodiments, the level shifter includes a first NMOS transistor connected in series with the first PMOS transistor, a second NMOS transistor connected in series with the second PMOS transistor, and a third NMOS transistor connected in series with the second PMOS transistor is connected in series with the third PMOS transistor, the first NMOS transistor and the first PMOS transistor being arranged as an inverter arranged to receive an input signal, the second NMOS transistor being arranged to generate a through receive the signal output from the inverter, and the third NMOS transistor is configured to receive the input signal. In some embodiments, the bulk terminals of the first and second PMOS transistors are coupled to the same n-well.

In einigen Ausführungsformen umfasst ein IC eine n-Mulde, einen ersten Stromversorgungsknoten, der dafür eingerichtet ist, eine erste Versorgungsspannung aufzuweisen, einen zweiten Stromversorgungsknoten, der dafür eingerichtet ist, eine zweite Versorgungsspannung aufzuweisen, einen Vorspannungsschaltkreis, der einen ersten PMOS-Transistor aufweist, der in der n-Mulde positioniert ist und einen ersten S/D-Anschluss aufweist, der mit dem ersten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist, und einen zweiten PMOS-Transistor aufweist, der in der n-Mulde positioniert ist und einen zweiten S/D-Anschluss aufweist, der mit dem zweiten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist, wobei der Vorspannungsschaltkreis dafür eingerichtet ist, die n-Mulde mit einer Vorspannung, die einen Vorspannungspegel aufweist, auf der Grundlage des größeren eines ersten Spannungspegels der ersten Versorgungsspannung und eines zweiten Spannungspegels der zweiten Versorgungsspannung vorzuspannen, und einen Pegelverschieber, der einen dritten PMOS-Transistor aufweist, der in der n-Mulde positioniert ist und einen dritten S/D-Anschluss aufweist, der mit dem ersten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist, und einen vierten PMOS-Transistor aufweist, der in der n-Mulde positioniert ist und einen vierten S/D-Anschluss aufweist, der mit dem zweiten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen ist der Vorspannungsschaltkreis dafür eingerichtet, die n-Mulde mit der Vorspannung vorzuspannen, die den Vorspannungspegel aufweist, der gleich dem größeren des ersten Spannungspegels und des zweiten Spannungspegels ist. In einigen Ausführungsformen weist der erste PMOS-Transistor einen fünften S/D-Anschluss auf, der zweite PMOS-Transistor weist einen sechsten S/D-Anschluss auf, und der fünfte und der sechste S/D-Anschluss sind miteinander gekoppelt und dafür eingerichtet, die Vorspannung zu generieren. In einigen Ausführungsformen weist der erste PMOS-Transistor ein Gate auf, das mit dem zweiten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist, und der zweite PMOS-Transistor weist ein Gate auf, das mit dem ersten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen umfasst der Vorspannungsschaltkreis einen fünften PMOS-Transistor, der in der n-Mulde positioniert ist und aufweist: einen siebenten S/D-Anschluss, der mit dem ersten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist, ein Gate, das mit dem zweiten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist, und einen achten S/D-Anschluss, der mit einem internen Knoten gekoppelt ist, sowie einen NMOS-Transistor, der aufweist: einen neunten S/D-Anschluss, der mit dem internen Knoten gekoppelt ist, ein Gate, das mit dem zweiten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist, und einen zehnten S/D-Anschluss, der mit einem Referenzknoten gekoppelt ist, der dafür eingerichtet ist, eine Referenzspannung aufzuweisen, wobei der erste PMOS-Transistor ein Gate aufweist, das mit dem zweiten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist, und der zweite PMOS-Transistor ein Gate aufweist, das mit dem internen Knoten gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen umfasst der Vorspannungsschaltkreis einen fünften PMOS-Transistor, der in der n-Mulde positioniert ist und aufweist: ein Gate, das mit dem ersten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist, einen siebenten S/D-Anschluss, der mit dem zweiten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist, und einen achten S/D-Anschluss, der mit einem internen Knoten gekoppelt ist, sowie einen NMOS-Transistor, der aufweist: einen neunten S/D-Anschluss, der mit dem internen Knoten gekoppelt ist, ein Gate, das mit dem ersten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist, und einen zehnten S/D-Anschluss, der mit einem Referenzknoten gekoppelt ist, der dafür eingerichtet ist, eine Referenzspannung aufzuweisen, wobei der erste PMOS-Transistor ein Gate aufweist, das mit dem internen Knoten gekoppelt ist, und der zweite PMOS-Transistor ein Gate aufweist, das mit dem zweiten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen umfasst der Pegelverschieber einen fünften PMOS-Transistor, der in der n-Mulde positioniert ist und einen fünften S/D-Anschluss aufweist, der mit dem zweiten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist, einen ersten NMOS-Transistor, der zwischen dem dritten PMOS-Transistor und einem Referenzknoten gekoppelt ist, der dafür eingerichtet ist, eine Referenzspannung aufzuweisen, einen zweiten NMOS-Transistor, der zwischen dem vierten PMOS-Transistor und dem Referenzknoten gekoppelt ist, und einen dritten NMOS-Transistor, der zwischen dem fünften PMOS-Transistor und dem Referenzknoten gekoppelt ist, wobei jeder der ersten bis dritten NMOS-Transistoren einen Volumenanschluss aufweist, der mit dem Referenzknoten gekoppelt ist.In some embodiments, an IC includes an n-well, a first power supply node configured to have a first supply voltage, a second power supply node configured to have a second supply voltage, a bias circuit including a first PMOS transistor, positioned in the n-well and having a first S/D terminal coupled to the first power supply node and a second PMOS transistor positioned in the n-well and a second S/D terminal coupled to the second power supply node, wherein the bias circuit is configured to bias the n-well with a bias voltage having a bias level based on the larger of a first voltage level of the first supply voltage and a second voltage level of the second supply voltage, and a level shifter that a third PMOS transistor positioned in the n-well and having a third S/D terminal coupled to the first power supply node and a fourth PMOS transistor positioned in the n-well and has a fourth S/D port coupled to the second power supply node. In some embodiments, the bias circuit is configured to bias the n-well with the bias voltage having the bias level equal to the greater of the first voltage level and the second voltage level. In some embodiments, the first PMOS transistor has a fifth S/D terminal, the second PMOS transistor has a sixth S/D terminal, and the fifth and sixth S/D terminals are coupled and configured to each other to generate the bias. In some embodiments, the first PMOS transistor has a gate coupled to the second power supply node and the second PMOS transistor has a gate coupled to the first power supply node. In some embodiments, the bias circuit includes a fifth PMOS transistor positioned in the n-well and having: a seventh S/D terminal coupled to the first power supply node, a gate coupled to the second power supply node, and an eighth S/D terminal coupled to an internal node, and an NMOS transistor having: a ninth S/D terminal coupled to the internal node, a gate connected to the second power supply node and a tenth S/D port coupled to a reference node configured to have a reference voltage, the first PMOS transistor having a gate coupled to the second power supply node and the second PMOS transistor having a gate coupled to the internal node. In some embodiments, the bias circuit includes a fifth PMOS transistor positioned in the n-well and having: a gate coupled to the first power supply node, a seventh S/D terminal coupled to the second power supply node, and an eighth S/D terminal coupled to an internal node, and an NMOS transistor having: a ninth S/D terminal coupled to the internal node, a gate coupled to the first power supply node and a tenth S/D terminal coupled to a reference node configured to have a reference voltage, the first PMOS transistor having a gate coupled to the internal node and the second PMOS transistor has a gate coupled to the second power supply node. In some embodiments, the level shifter includes a fifth PMOS transistor positioned in the n-well and having a fifth S/D terminal coupled to the second power supply node, a first NMOS transistor coupled between the third PMOS Transistor and a reference node adapted to have a reference voltage, a second NMOS transistor coupled between the fourth PMOS transistor and the reference node, and a third NMOS transistor coupled between the fifth PMOS transistor and is coupled to the reference node, each of the first through third NMOS transistors having a bulk terminal coupled to the reference node.

In einigen Ausführungsformen umfasst ein Verfahren zum Betreiben eines Pegelverschiebungsschaltkreises das Empfangen einer ersten und einer zweiten Versorgungsspannung in einem Vorspannungsschaltkreis, das Verwenden des Vorspannungsschaltkreises zum Generieren einer Vorspannung auf der Grundlage des größeren eines ersten Spannungspegels der ersten Versorgungsspannung und eines zweiten Spannungspegels der zweiten Versorgungsspannung, das Empfangen der ersten Versorgungsspannung an einem ersten S/D-Anschluss eines ersten PMOS-Transistors eines Pegelverschiebers, das Empfangen der zweiten Versorgungsspannung an einem zweiten S/D-Anschluss eines zweiten PMOS-Transistors des Pegelverschiebers, und das Verwenden der Vorspannung zum Vorspannen einer n-Mulde, die den ersten und den zweiten PMOS-Transistor aufweist. In einigen Ausführungsformen umfasst das Empfangen der ersten und der zweiten Versorgungsspannung in dem Vorspannungsschaltkreis das Empfangen der ersten Versorgungsspannung an einem dritten S/D-Anschluss eines dritten PMOS-Transistors des Vorspannungsschaltkreises und das Empfangen der zweiten Versorgungsspannung an einem vierten S/D-Anschluss eines vierten PMOS-Transistors des Vorspannungsschaltkreises, wobei die n-Mulde der dritten und den vierten PMOS-Transistor aufweist. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verwenden des Vorspannungsschaltkreises zum Generieren der Vorspannung das Generieren der Vorspannung unter Verwendung eines fünften S/D-Anschlusses des dritten PMOS-Transistors, der mit einem sechsten S/D-Anschluss des vierten PMOS-Transistors gekoppelt ist. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verwenden des Vorspannungsschaltkreises zum Generieren der Vorspannung auf der Grundlage des größeren des ersten Spannungspegels und des zweiten Spannungspegels das Generieren der Vorspannung, die den ersten Spannungspegel aufweist, durch Einschalten des dritten PMOS-Transistors, und das Generieren der Vorspannung, die den zweiten Spannungspegel aufweist, durch Einschalten des vierten PMOS-Transistors. In einigen Ausführungsformen umfasst das Verwenden des Vorspannungsschaltkreises zum Generieren der Vorspannung auf der Grundlage des größeren des ersten Spannungspegels und des zweiten Spannungspegels das Generieren der Vorspannung, die den ersten Spannungspegel aufweist, wenn der zweite Spannungspegel der Situation entspricht, dass ein Stromversorgungsbereich der zweiten Versorgungsspannung in einem Ausschaltmodus arbeitet, und das Generieren der Vorspannung, die den zweiten Spannungspegel aufweist, wenn der erste Spannungspegel der Situation entspricht, dass ein Stromversorgungsbereich der ersten Versorgungsspannung in einem Ausschaltmodus arbeitet. In einigen Ausführungsformen umfasst das Empfangen der ersten Versorgungsspannung an dem ersten S/D-Anschluss des ersten PMOS-Transistors das Empfangen der ersten Versorgungsspannung in einem Inverter, der den ersten PMOS-Transistor aufweist, und das Empfangen der zweiten Versorgungsspannung an dem zweiten S/D-Anschluss des zweiten PMOS-Transistors umfasst das Empfangen der zweiten Versorgungsspannung an einem kreuzgekoppelten Transistorpaar, das den zweiten PMOS-Transistor aufweist.In some embodiments, a method of operating a level shifting circuit includes receiving a first and a second supply voltage in a bias circuit, using the bias circuit to generate a bias voltage based on the greater of a first voltage level of the first supply voltage and a second voltage level of the second supply voltage receiving the first supply voltage at a first S/D terminal of a first PMOS transistor of a level shifter, receiving the second supply voltage at a second S/D terminal of a second PMOS transistor of the level shifter, and using the bias voltage to bias an n -well comprising the first and second PMOS transistors. In some embodiments, receiving the first and second supply voltages in the bias circuit includes receiving the first supply voltage at a third S/D terminal of a third PMOS transistor of the bias circuit and receiving the second supply voltage at a fourth S/D terminal of a fourth PMOS transistor of the bias circuit, the n-well comprising the third and fourth PMOS transistors. In some embodiments, using the bias circuit to generate the bias voltage includes generating the bias voltage using a fifth S/D terminal of the third PMOS transistor coupled to a sixth S/D terminal of the fourth PMOS transistor. In some embodiments, using the bias circuit to generate the bias voltage based on the greater of the first voltage level and the second voltage level includes generating the bias voltage having the first voltage level by turning on the third PMOS transistor, and generating the bias voltage having the has the second voltage level by turning on the fourth PMOS transistor. In some embodiments, using the bias circuit to generate the bias voltage based on the greater of the first voltage level and the second voltage level comprises generating the bias voltage having the first voltage level when the second voltage level corresponds to the situation that a power supply range of the second supply voltage is in operates in an off mode, and generating the bias voltage having the second voltage level when the first voltage level corresponds to the situation that a power supply portion of the first supply voltage operates in an off mode. In some embodiments, receiving the first supply voltage at the first S/D terminal of the first PMOS transistor includes receiving the first supply voltage in an inverter having the first PMOS transistor and receiving the second supply voltage at the second S/ D-connecting the second PMOS transistor includes receiving the second supply voltage at a cross-coupled transistor pair comprising the second PMOS transistor.

Das oben Dargelegte umreißt Merkmale verschiedener Ausführungsformen, so dass der Fachmann die Aspekte der vorliegenden Offenbarung besser verstehen kann. Dem Fachmann ist klar, dass er die vorliegende Offenbarung ohne Weiteres als Grundlage für das Entwerfen oder Modifizieren anderer Prozesse und Strukturen verwenden kann, um die gleichen Zwecke und/oder die gleichen Vorteile wie bei den im vorliegenden Text vorgestellten Ausführungsformen zu erreichen. Dem Fachmann sollte auch klar sein, dass solche äquivalenten Bauformen nicht das Wesen und den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung verlassen, und dass er verschiedene Änderungen, Substituierungen und Modifizierungen an der vorliegenden Erfindung vornehmen kann, ohne vom Wesen und Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen.The above outlines features of various embodiments so that those skilled in the art may better understand aspects of the present disclosure. Those skilled in the art will appreciate that they can readily use the present disclosure as a basis for designing or modifying other processes and structures to achieve the same purposes and/or advantages as those presented herein achieve embodiments. It should also be understood by those skilled in the art that such equivalent constructions do not depart from the spirit and scope of the present disclosure and that various changes, substitutions and modifications can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the present disclosure.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • US 9256709 [0183]US9256709 [0183]
  • US 7260442 [0183]US7260442 [0183]

Claims (20)

Schaltkreis, der umfasst: einen Vorspannungsschaltkreis, der umfasst: einen ersten Eingangsanschluss, der dafür eingerichtet ist, eine erste Versorgungsspannung zu empfangen; und einen zweiten Eingangsanschluss, der dafür eingerichtet ist, eine zweite Versorgungsspannung zu empfangen, wobei der Vorspannungsschaltkreis dafür eingerichtet ist, eine Vorspannung zu generieren, die den größeren eines ersten Spannungspegels der ersten Versorgungsspannung und eines zweiten Spannungspegels der zweiten Versorgungsspannung aufweist; und einen Pegelverschieber, der umfasst: einen ersten PMOS-Transistor, der dafür eingerichtet ist, die erste Versorgungsspannung zu empfangen; und einen zweiten PMOS-Transistor, der dafür eingerichtet ist, die zweite Versorgungsspannung zu empfangen, wobei jeder des ersten und des zweiten PMOS-Transistors einen Volumenanschluss aufweist, der dafür eingerichtet ist, die Vorspannung zu empfangen.Circuit that includes: a bias circuit comprising: a first input terminal configured to receive a first supply voltage; and a second input terminal configured to receive a second supply voltage, wherein the bias circuit is configured to generate a bias voltage having the greater of a first voltage level of the first supply voltage and a second voltage level of the second supply voltage; and a level shifter that includes: a first PMOS transistor configured to receive the first supply voltage; and a second PMOS transistor configured to receive the second supply voltage, wherein each of the first and second PMOS transistors has a bulk terminal configured to receive the bias voltage. Schaltkreis nach Anspruch 1, wobei der Vorspannungsschaltkreis umfasst: einen dritten PMOS-Transistor, der dafür eingerichtet ist, die erste Versorgungsspannung zu empfangen; und einen vierten PMOS-Transistor, der dafür eingerichtet ist, die zweite Versorgungsspannung zu empfangen, wobei jeder des dritten und des vierten PMOS-Transistors einen Volumenanschluss aufweist, der dafür eingerichtet ist, die Vorspannung zu empfangen.circuit after claim 1 , wherein the biasing circuit comprises: a third PMOS transistor configured to receive the first supply voltage; and a fourth PMOS transistor configured to receive the second supply voltage, each of the third and fourth PMOS transistors having a bulk terminal configured to receive the bias voltage. Schaltkreis nach Anspruch 2, wobei der dritte PMOS-Transistor umfasst: ein Gate, das dafür eingerichtet ist, die zweite Versorgungsspannung zu empfangen, einen ersten Source/Drain-Anschluss (S/D), der dafür eingerichtet ist, die erste Versorgungsspannung zu empfangen, und einen zweiten S/D-Anschluss, der vierte PMOS-Transistor umfasst: ein Gate, das dafür eingerichtet ist, die erste Versorgungsspannung zu empfangen, einen dritten S/D-Anschluss, der dafür eingerichtet ist, die zweite Versorgungsspannung zu empfangen, und einen vierten S/D-Anschluss, und der zweite und der vierte S/D-Anschluss miteinander gekoppelt und dafür eingerichtet sind, die Vorspannung zu generieren.circuit after claim 2 , wherein the third PMOS transistor comprises: a gate configured to receive the second supply voltage, a first source/drain terminal (S/D) configured to receive the first supply voltage, and a second S/D terminal, the fourth PMOS transistor comprising: a gate configured to receive the first supply voltage, a third S/D terminal configured to receive the second supply voltage, and a fourth S /D port, and the second and fourth S/D ports are coupled together and configured to generate the bias voltage. Schaltkreis nach Anspruch 2, wobei der Vorspannungsschaltkreis des Weiteren einen Inverter umfasst, der dafür eingerichtet ist, eine der ersten und der zweiten Versorgungsspannung zu empfangen, der Inverter einen fünften PMOS-Transistor umfasst, der einen Volumenanschluss umfasst, der dafür eingerichtet ist, die Vorspannung zu empfangen, der dritte PMOS-Transistor umfasst: ein Gate, das dafür eingerichtet ist, die eine der ersten und der zweiten Versorgungsspannung zu empfangen, einen ersten Source/Drain-Anschluss (S/D), der dafür eingerichtet ist, die andere der ersten und der zweiten Versorgungsspannung zu empfangen, und einen zweiten S/D-Anschluss, der vierte PMOS-Transistor umfasst: ein Gate, das mit einem Knoten des Inverters gekoppelt ist, einen dritten S/D-Anschluss, der dafür eingerichtet ist, die eine der ersten und der zweiten Versorgungsspannung zu empfangen, und einen vierten S/D-Anschluss, und der zweite und der vierte S/D-Anschluss miteinander gekoppelt und dafür eingerichtet sind, die Vorspannung zu generieren.circuit after claim 2 , wherein the biasing circuit further comprises an inverter configured to receive one of the first and second supply voltages, the inverter comprising a fifth PMOS transistor including a bulk terminal configured to receive the bias voltage, the The third PMOS transistor comprises: a gate configured to receive one of the first and second supply voltages, a first source/drain terminal (S/D) configured to receive the other of the first and second to receive supply voltage, and a second S/D terminal, the fourth PMOS transistor comprising: a gate coupled to a node of the inverter, a third S/D terminal arranged to receive one of the first and the second supply voltage, and a fourth S/D port, and the second and fourth S/D ports are coupled to each other and arranged to receive the bias voltage to generate. Schaltkreis nach Anspruch 1, wobei der Pegelverschieber umfasst: einen dritten PMOS-Transistor, der dafür eingerichtet ist, die zweite Versorgungsspannung zu empfangen, wobei der dritte PMOS-Transistor einen Volumenanschluss umfasst, der dafür eingerichtet ist, die Vorspannung zu empfangen.circuit after claim 1 , wherein the level shifter comprises: a third PMOS transistor configured to receive the second supply voltage, the third PMOS transistor including a bulk terminal configured to receive the bias voltage. Schaltkreis nach Anspruch 5, wobei der Pegelverschieber umfasst: einen ersten NMOS-Transistor, der mit dem ersten PMOS-Transistor in Reihe geschaltet ist; einen zweiten NMOS-Transistor, der mit dem zweiten PMOS-Transistor in Reihe geschaltet ist; und einen dritten NMOS-Transistor, der mit dem dritten PMOS-Transistor in Reihe geschaltet ist, wobei der erste NMOS-Transistor und der erste PMOS-Transistor als ein Inverter angeordnet sind, der dafür eingerichtet ist, ein Eingangssignal zu empfangen, der zweite NMOS-Transistor dafür eingerichtet ist, ein durch den Inverter ausgegebenes Signal zu empfangen, und der dritte NMOS-Transistor ist dafür eingerichtet, das Eingangssignal zu empfangen.circuit after claim 5 , wherein the level shifter comprises: a first NMOS transistor connected in series with the first PMOS transistor; a second NMOS transistor connected in series with the second PMOS transistor; and a third NMOS transistor connected in series with the third PMOS transistor, the first NMOS transistor and the first PMOS transistor being arranged as an inverter configured to receive an input signal, the second NMOS transistor is arranged to receive a signal output by the inverter, and the third NMOS transistor is arranged to receive the input signal. Schaltkreis nach Anspruch 1, wobei die Volumenanschlüsse des ersten und des zweiten PMOS-Transistors mit derselben n-Mulde gekoppelt sind.circuit after claim 1 , wherein the bulk terminals of the first and second PMOS transistors are coupled to the same n-well. Integrierter Schaltkreis (IC), der umfasst: eine n-Mulde; einen ersten Stromversorgungsknoten, der dafür eingerichtet ist, eine erste Versorgungsspannung aufzuweisen; einen zweiten Stromversorgungsknoten, der dafür eingerichtet ist, eine zweite Versorgungsspannung aufzuweisen; einen Vorspannungsschaltkreis, der umfasst: einen ersten PMOS-Transistor, der in der n-Mulde positioniert ist und einen ersten Source/Drain-Anschluss (S/D-Anschluss) umfasst, der mit dem ersten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist; und einen zweiten PMOS-Transistor, der in der n-Mulde positioniert ist und einen zweiten S/D-Anschluss umfasst, der mit dem zweiten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist, wobei der Vorspannungsschaltkreis dafür eingerichtet ist, die n-Mulde mit einer Vorspannung, die einen Vorspannungspegel aufweist, auf der Grundlage des größeren eines ersten Spannungspegels der ersten Versorgungsspannung und eines zweiten Spannungspegels der zweiten Versorgungsspannung vorzuspannen; und einen Pegelverschieber, der umfasst: einen dritten PMOS-Transistor, der in der n-Mulde positioniert ist und einen dritten S/D-Anschluss umfasst, der mit dem ersten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist; und einen vierten PMOS-Transistor, der in der n-Mulde positioniert ist und einen vierten S/D-Anschluss umfasst, der mit dem zweiten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist.An integrated circuit (IC) comprising: an n-well; a first power supply node configured to have a first supply voltage; a second power supply node configured to have a second supply voltage; a bias circuit comprising: a first PMOS transistor positioned in the n-well and comprising a first source/drain (S/D) terminal coupled to the first power supply node; and a second PMOS transistor positioned in the n-well and including a second S/D terminal coupled to the second power supply node, wherein the biasing circuit is configured to bias the n-well with a voltage that is one having bias levels based on the larger of a first voltage level of the first supply voltage and a second voltage level of the second supply voltage; and a level shifter comprising: a third PMOS transistor positioned in the n-well and comprising a third S/D terminal coupled to the first power supply node; and a fourth PMOS transistor positioned in the n-well and including a fourth S/D terminal coupled to the second power supply node. IC nach Anspruch 8, wobei der Vorspannungsschaltkreis dafür eingerichtet ist, die n-Mulde mit der Vorspannung vorzuspannen, die den Vorspannungspegel aufweist, der gleich dem größeren des ersten Spannungspegels und des zweiten Spannungspegels ist.IC after claim 8 , wherein the biasing circuit is configured to bias the n-well with the bias voltage having the bias level equal to the greater of the first voltage level and the second voltage level. IC nach Anspruch 8, wobei der erste PMOS-Transistor einen fünften S/D-Anschluss umfasst, der zweite PMOS-Transistor einen sechsten S/D-Anschluss umfasst, und der fünfte und der sechste S/D-Anschluss miteinander gekoppelt und dafür eingerichtet sind, die Vorspannung zu generieren.IC after claim 8 , wherein the first PMOS transistor includes a fifth S/D terminal, the second PMOS transistor includes a sixth S/D terminal, and the fifth and sixth S/D terminals are coupled together and configured to bias the voltage to generate. IC nach Anspruch 10, wobei der erste PMOS-Transistor ein Gate umfasst, das mit dem zweiten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist, und der zweite PMOS-Transistor ein Gate umfasst, das mit dem ersten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist.IC after claim 10 , wherein the first PMOS transistor includes a gate coupled to the second power supply node and the second PMOS transistor includes a gate coupled to the first power supply node. IC nach Anspruch 10, wobei der Vorspannungsschaltkreis des Weiteren umfasst: einen fünften PMOS-Transistor, der in der n-Mulde positioniert ist und umfasst: einen siebenten S/D-Anschluss, der mit dem ersten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist, ein Gate, das mit dem zweiten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist, und einen achten S/D-Anschluss, der mit einem internen Knoten gekoppelt ist; und einen NMOS-Transistor, der umfasst: einen neunten S/D-Anschluss, der mit dem internen Knoten gekoppelt ist, ein Gate, das mit dem zweiten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist, und einen zehnten S/D-Anschluss, der mit einem Referenzknoten gekoppelt ist, der dafür eingerichtet ist, eine Referenzspannung aufzuweisen, wobei der erste PMOS-Transistor ein Gate umfasst, das mit dem zweiten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist, und der zweite PMOS-Transistor ein Gate umfasst, das mit dem internen Knoten gekoppelt ist.IC after claim 10 , wherein the biasing circuit further comprises: a fifth PMOS transistor positioned in the n-well and comprising: a seventh S/D terminal coupled to the first power supply node, a gate coupled to the second power supply node and an eighth S/D port coupled to an internal node; and an NMOS transistor comprising: a ninth S/D terminal coupled to the internal node, a gate coupled to the second power supply node, and a tenth S/D terminal coupled to a reference node configured to have a reference voltage, the first PMOS transistor including a gate coupled to the second power supply node and the second PMOS transistor including a gate coupled to the internal node. IC nach Anspruch 10, wobei der Vorspannungsschaltkreis des Weiteren umfasst: einen fünften PMOS-Transistor, der in der n-Mulde positioniert ist und umfasst: ein Gate, das mit dem ersten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist, einen siebenten S/D-Anschluss, der mit dem zweiten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist, und einen achten S/D-Anschluss, der mit einem internen Knoten gekoppelt ist; und einen NMOS-Transistor, der umfasst: einen neunten S/D-Anschluss, der mit dem internen Knoten gekoppelt ist, ein Gate, das mit dem ersten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist, und einen zehnten S/D-Anschluss, der mit einem Referenzknoten gekoppelt ist, der dafür eingerichtet ist, eine Referenzspannung aufzuweisen, wobei der erste PMOS-Transistor ein Gate umfasst, das mit dem internen Knoten gekoppelt ist, und der zweite PMOS-Transistor ein Gate umfasst, das mit dem zweiten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist.IC after claim 10 , wherein the biasing circuit further comprises: a fifth PMOS transistor positioned in the n-well and comprising: a gate coupled to the first power supply node, a seventh S/D terminal coupled to the second power supply node and an eighth S/D port coupled to an internal node; and an NMOS transistor comprising: a ninth S/D terminal coupled to the internal node, a gate coupled to the first power supply node, and a tenth S/D terminal coupled to a reference node configured to have a reference voltage, the first PMOS transistor including a gate coupled to the internal node and the second PMOS transistor including a gate coupled to the second power supply node. IC nach Anspruch 8, wobei der Pegelverschieber umfasst: einen fünften PMOS-Transistor, der in der n-Mulde positioniert ist und einen fünften S/D-Anschluss umfasst, der mit dem zweiten Stromversorgungsknoten gekoppelt ist; einen ersten NMOS-Transistor, der zwischen dem dritten PMOS-Transistor und einem Referenzknoten gekoppelt ist, der dafür eingerichtet ist, eine Referenzspannung aufzuweisen; einen zweiten NMOS-Transistor, der zwischen dem vierten PMOS-Transistor und dem Referenzknoten gekoppelt ist; und einen dritten NMOS-Transistor, der zwischen dem fünften PMOS-Transistor und dem Referenzknoten gekoppelt ist, wobei jeder der ersten bis dritten NMOS-Transistoren einen Volumenanschluss umfasst, der mit dem Referenzknoten gekoppelt ist.IC after claim 8 , wherein the level shifter comprises: a fifth PMOS transistor positioned in the n-well and comprising a fifth S/D terminal coupled to the second power supply node; a first NMOS transistor coupled between the third PMOS transistor and a reference node configured to have a reference voltage; a second NMOS transistor coupled between the fourth PMOS transistor and the reference node; and a third NMOS transistor coupled between the fifth PMOS transistor and the reference node, each of the first through third NMOS transistors including a bulk terminal coupled to the reference node. Verfahren zum Betreiben eines Pegelverschiebungsschaltkreises, wobei das Verfahren umfasst: Empfangen einer ersten und einer zweiten Versorgungsspannung in einem Vorspannungsschaltkreis; Verwenden des Vorspannungsschaltkreises zum Generieren einer Vorspannung auf der Grundlage des größeren eines ersten Spannungspegels der ersten Versorgungsspannung und eines zweiten Spannungspegels der zweiten Versorgungsspannung; Empfangen der ersten Versorgungsspannung an einem ersten Source/Drain-Anschluss (S/D-Anschluss) eines ersten PMOS-Transistors eines Pegelverschiebers; Empfangen der zweiten Versorgungsspannung an einem zweiten S/D-Anschluss eines zweiten PMOS-Transistors des Pegelverschiebers; und Verwenden der Vorspannung zum Vorspannen einer n-Mulde, die den ersten und den zweiten PMOS-Transistor aufweist.A method of operating a level shift circuit, the method comprising: receiving first and second supply voltages in a bias circuit; Using the bias circuit to generating a bias voltage based on the greater of a first voltage level of the first supply voltage and a second voltage level of the second supply voltage; receiving the first supply voltage at a first source/drain (S/D) terminal of a first PMOS transistor of a level shifter; receiving the second supply voltage at a second S/D terminal of a second PMOS transistor of the level shifter; and using the bias voltage to bias an n-well comprising the first and second PMOS transistors. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Empfangen der ersten und der zweiten Versorgungsspannung in dem Vorspannungsschaltkreis umfasst: Empfangen der ersten Versorgungsspannung an einem dritten S/D-Anschluss eines dritten PMOS-Transistors des Vorspannungsschaltkreises; und Empfangen der zweiten Versorgungsspannung an einem vierten S/D-Anschluss eines vierten PMOS-Transistors des Vorspannungsschaltkreises, wobei die n-Mulde den dritten und den vierten PMOS-Transistor umfasst.procedure after claim 15 , wherein receiving the first and second supply voltages in the biasing circuit comprises: receiving the first supply voltage at a third S/D terminal of a third PMOS transistor of the biasing circuit; and receiving the second supply voltage at a fourth S/D terminal of a fourth PMOS transistor of the biasing circuit, wherein the n-well comprises the third and fourth PMOS transistors. Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Verwenden des Vorspannungsschaltkreises zum Generieren der Vorspannung das Generieren der Vorspannung unter Verwendung eines fünften S/D-Anschlusses des dritten PMOS-Transistors umfasst, der mit einem sechsten S/D-Anschluss des vierten PMOS-Transistors gekoppelt ist.procedure after Claim 16 , wherein using the bias circuit to generate the bias voltage comprises generating the bias voltage using a fifth S/D terminal of the third PMOS transistor coupled to a sixth S/D terminal of the fourth PMOS transistor. Verfahren nach Anspruch 17, wobei das Verwenden des Vorspannungsschaltkreises zum Generieren der Vorspannung auf der Grundlage des größeren des ersten Spannungspegels und des zweiten Spannungspegels umfasst: Generieren der Vorspannung, die den ersten Spannungspegel umfasst, durch Einschalten des dritten PMOS-Transistors; und Generieren der Vorspannung, die den zweiten Spannungspegel umfasst, durch Einschalten des vierten PMOS-Transistors.procedure after Claim 17 wherein using the bias circuit to generate the bias voltage based on the greater of the first voltage level and the second voltage level comprises: generating the bias voltage comprising the first voltage level by turning on the third PMOS transistor; and generating the bias voltage comprising the second voltage level by turning on the fourth PMOS transistor. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Verwenden des Vorspannungsschaltkreises zum Generieren der Vorspannung auf der Grundlage des größeren des ersten Spannungspegels und des zweiten Spannungspegels umfasst: Generieren der Vorspannung, die den ersten Spannungspegel aufweist, wenn der zweite Spannungspegel der Situation entspricht, dass ein Stromversorgungsbereich der zweiten Versorgungsspannung in einem Ausschaltmodus arbeitet; und Generieren der Vorspannung, die den zweiten Spannungspegel aufweist, wenn der erste Spannungspegel der Situation entspricht, dass ein Stromversorgungsbereich der ersten Versorgungsspannung in einem Ausschaltmodus arbeitet.procedure after claim 15 , wherein using the bias circuit to generate the bias voltage based on the larger of the first voltage level and the second voltage level comprises: generating the bias voltage having the first voltage level when the second voltage level corresponds to the situation that a power supply range of the second supply voltage in a shutdown mode works; and generating the bias voltage having the second voltage level when the first voltage level corresponds to the situation that a power supply portion of the first supply voltage is operating in an off mode. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Empfangen der ersten Versorgungsspannung an dem ersten S/D-Anschluss des ersten PMOS-Transistors das Empfangen der ersten Versorgungsspannung in einem Inverter umfasst, der den ersten PMOS-Transistor umfasst, und das Empfangen der zweiten Versorgungsspannung an dem zweiten S/D-Anschluss des zweiten PMOS-Transistors das Empfangen der zweiten Versorgungsspannung an einem kreuzgekoppelten Transistorpaar umfasst, das den zweiten PMOS-Transistor umfasst.procedure after claim 15 , wherein receiving the first supply voltage at the first S/D terminal of the first PMOS transistor comprises receiving the first supply voltage in an inverter comprising the first PMOS transistor and receiving the second supply voltage at the second S/D - connecting the second PMOS transistor comprises receiving the second supply voltage at a cross-coupled transistor pair comprising the second PMOS transistor.
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